[发明专利]一种双约束自复位防屈曲耗能支撑

说明书

本发明提供了一种双约束自复位防屈曲耗能支撑，该支撑由新型碟簧自复位组件和防屈曲支撑组件两大部分组成，其中自复位组件兼具摩擦耗能作用，在中小地震作用下，拥有良好的自复位性能，和优良的耗能能力；防屈曲支撑组件部分，由核心板、限位板和约束槽钢及螺栓组成，其中核心板采用一字型、变截面形式，通过在核心板局部粘贴碳纤维布形成局部加强段，以达到预设颈缩段的效果，充分利用核心板在钢材颈缩阶段的耗能性能，增大其累积耗能能力和滞回性能，其性能表明，该支撑核心板的多波屈曲现象明显得到抑制，其累积延性得到显著提高。本发明的双约束自复位防屈曲耗能支撑兼具良好自复位性能和耗能性能，结构简单，安装便利，易于推广。

技术领域

本发明涉及土木工程领域，涉及抗震支撑结构，具体涉及一种双约束自复位防屈曲耗能支撑。

背景技术

传统的地震抗侧力结构体系，为使结构能够抵御地震不至于倒塌损害生命安全，强调结构的延性设计，通过结构构件的屈服机制耗散地震能量。然而由于通过结构构件的塑性变形进行耗能，地震后结构产生较大的残余变形，导致修复难度和费用都大大提升。随着经济社会的发展，提高城市震后功能快速恢复的能力已成为人们关注的重点。因此如何在地震中有效控制结构损伤，减小结构残余变形，缩短震后建筑功能恢复需要的时间，已成为亟待解决的问题。

现有技术中的防屈曲支撑(Buckling-Restrained Brace,简称BRB)相较普通的钢支撑，其受压承载力得到充分利用，具有良好且稳定的耗能能力和拉压性能的对称性，可显著提高建筑结构的抗侧刚度和延性，近年来在国内外实际工程中得到了广泛的应用。通常来说，在小震作用下，防屈曲支撑内核单元保持弹性；在中震或大震作用下，防屈曲支撑通过内核单元的弹塑性来耗能。然而，(1)由于其通过仅自身钢材发生塑性变形来耗散地震能量，适应震级或者地震能量低，钢材震后变形程度大；(2)同时，耗能完成后的钢材支撑持续处于屈服状态，不能自动回到初始位置，使得主体结构在强震后会产生较大的残余变形，增大了结构震后的修复难度。

为了解决结构地震后残余变形的问题，现有技术中有学者将自复位体系(Self-centering system)引入防屈曲支撑中，以减小支撑残余变形，进而减小主体结构残余变形，这样既保留了防屈曲支撑的良好耗能能力，又减小了残余变形。

但现有技术中的自复位防屈曲支撑，其自复位系统提供恢复力的机构大致为设置预应力筋或采用记忆合金材料(SMA)。而其中预应力筋自复位系统有着施加预应力困难，以及预应力损失等问题，记忆合金材料(SMA)虽然有着良好的自复位性能，但其价格昂贵且其性能受温度影响较大，不利于推广使用。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于，提供一种双约束自复位防屈曲耗能支撑，解决现有技术中的自复位防屈曲支撑屈曲耗能后自复位能力差的问题。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案予以实现：

一种双约束自复位防屈曲耗能支撑，包括防屈曲支撑组件和安装在所述的防屈曲支撑组件两侧的自复位组件；

所述的防屈曲支撑组件包括核心板、填充板和槽钢约束板，所述的填充板安装在所述的核心板两长侧边，两个所述的槽钢约束板夹持安装于所述的核心板和填充板外侧；

所述的自复位组件包括碟簧承力板、碟簧套杆、碟簧传力板和碟簧，所述的碟簧承力板安装于所述的槽钢约束板内，所述的碟簧套杆穿过所述的碟簧承力板且不与碟簧承力板接触，所述的碟簧传力板安装于所述的碟簧套杆上，所述的碟簧穿套于所述的碟簧传力板两侧的碟簧套杆上，所述的自复位组件在每个槽钢约束板内对称安装一组。

本发明还具有如下技术特征：

具体的，所述的防屈曲支撑组件还包括连接板和加筋板，所述的连接板在所述的核心板两端各安装多个，所述的加劲板安装在核心板两端的多个连接板之间。