[发明专利]低预应力自复位耗能支撑在审
申请号: | 201811248386.2 | 申请日: | 2018-10-25 |
公开(公告)号: | CN109267806A | 公开(公告)日: | 2019-01-25 |
发明(设计)人: | 周颖;肖意 | 申请(专利权)人: | 同济大学 |
主分类号: | E04H9/02 | 分类号: | E04H9/02;E04B1/98 |
代理公司: | 上海科律专利代理事务所(特殊普通合伙) 31290 | 代理人: | 叶凤 |
地址: | 200092 *** | 国省代码: | 上海;31 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 自复位 耗能系统 齿系统 软钢 耗能支撑 建筑抗震设计 张拉预应力筋 保证装置 残余位移 残余应力 复位弹簧 耗能能力 既有建筑 抗震加固 拉压性能 系统提供 阻尼器 复位 耗能 内筒 外筒 卸载 施加 抵抗 | ||
1.一种低预应力自复位耗能支撑,其特征在于:包括刻齿系统、自复位系统和耗能系统(1);
所述刻齿系统消除卸载时耗能系统(1)抵抗复位的趋势;所述耗能系统(1)受拉时,刻齿系统卡住传力;耗能系统(1)受压时,刻齿系统滑动不传力;
所述自复位系统提供自复位能力,其设计使得无论支撑伸长还是压缩,后张拉预应力筋都将产生弹性伸长,提供自复位能力;
所述耗能系统(1)采用常用阻尼装置。
2.根据权利要求1所述的低预应力自复位耗能支撑,其特征在于:所述刻齿系统包括上刻齿(2),下刻齿(3),外筒和刻齿复位弹簧(6);其中外筒包括外筒左端头(4)和外筒右端头(5);
上刻齿(2)和下刻齿(3)在初始状态咬合,上刻齿(2)与外筒左端头(4)连接,下刻齿(3)与耗能系统(1)连接;每一齿的方向设计,使得外筒左端头(4)与外筒右端头(5)趋向于远离,即耗能系统(1)趋向于伸长时,刻齿卡住传力;外筒左端头(4)与外筒右端头(5)趋向于靠近,即耗能系统(1)趋向于缩短时,刻齿自由滑动;刻齿复位弹簧(6)给上刻齿(2)和下刻齿(3)施加一个靠近的弹性力;外筒套设在内筒(7)和中筒(8)的外围。
3.根据权利要求1所述的低预应力自复位耗能支撑,其特征在于:所述自复位系统包括内筒(7),中筒(8)和后张拉预应力筋,即PT筋(9);
内筒(7)的右端为支撑整体右端连接端,与结构连接;中筒(8)的左端为支撑整体左端连接端,与结构连接;内筒(7)和中筒(8)分别设内筒肋(11)和中筒肋(12),其外部套设外筒。
4.根据权利要求3所述的低预应力自复位耗能支撑,其特征在于:PT筋(9)穿过支撑轴向整体,由锚具(10)固于外筒两侧;支撑伸长时,中筒(8)的左端中筒肋(12)带动外筒左端头(4)向左移动,内筒(7)的右端内筒肋(11)带动外筒右端头(5)向右移动;故外筒左端头(4)和外筒右端头(5)在初始状态基础上远离,PT筋伸长,提供复位能力;支撑缩短时,中筒(8)的右端带动外筒右端头(5)向右移动,内筒(7)的左端带动外筒左端头(4)向左移动,故外筒左端头(4)和外筒右端头(5)也在初始状态基础上远离,PT筋伸长,提供复位能力;
虽然外筒左端头(4)和外筒右端头(5)的绝对位置始终在初始状态基础上远离;但在瞬时速度方面,加载过程中外筒左端头(4)和外筒右端头(5)逐渐远离,而在卸载过程中外筒左端头(4)和外筒右端头(5)逐渐靠近。此变形模型结合所述的刻齿系统,可以有效消除耗能系统(1)抵抗复位的趋势。
5.根据权利要求4所述的低预应力自复位耗能支撑,其特征在于:所述PT筋(9)需施加少许预应力,且应采用合理的材料和设计,保证在设计变形下维持弹性。
6.根据权利要求1所述的低预应力自复位耗能支撑,其特征在于:耗能系统(1)与下刻齿(3)和外筒右端头(5)的连接方式采用螺纹连接,易于拆卸和更换。
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