[发明专利]多阶段耗能泡沫金属球复合型内板防屈曲支撑及安装方法

说明书

多阶段耗能泡沫金属球复合型内板防屈曲支撑及安装方法，复合耗能约束杆体和铰支座，铰支座包括底板与耳板；底板四周具有安装孔，通过高强螺栓与柱端预留锚件螺栓孔螺栓连接；耳板中部开有洞口，洞口直径与高强销栓直径相同；铰支座与复合耗能约束杆体两端的加载连接杆杆臂通过高强销栓连接。复合耗能约束杆体包括约束钢套筒、密封胶圈和套筒盖板；约束钢套筒形状为长方体钢套筒，筒内槽道设置有加载连接杆、泡沫金属球、记忆合金弹簧、高阻尼曲面橡胶和弧形拉伸钢板。可广泛应用于建筑房屋结构、桥梁、非结构构件、等技术领域，具有环保、耗能分布均匀、可多阶段耗能、自恢复能力强的特点。

技术领域

本发明涉及减震装置，具体涉及多阶段耗能泡沫金属球复合型内板防屈曲支撑及安装方法，属于减震装置技术领域。

背景技术

在我国34个行政区的省会城市中，至少有21个城市存在发震活断层和具有发生近场强地震的潜在危险；全国超过2000座以上城镇时刻面临灾害性地震威胁。经济高速发展对安全的需求与我国广大城市所面临的严重地震灾害威胁产生了鲜明的矛盾，尤其是最近几次我国大地震汶川地震、玉树地震、鲁甸地震更是造成了巨大的人员伤亡和财产损失使这种矛盾更加激化。

防屈曲支撑（又称屈曲约束支撑、抑制屈曲支撑、不失稳支撑等）是通过钢材的轴向拉压来消耗能量的元件。由防屈曲支撑内芯和约束部件构成，约束部件的作用为防止内芯在受压时发生整体屈曲并约束其局部屈曲，使内芯在拉力和压力作用下都能达到全截面的充分屈服。防屈曲支撑主要安装于结构振动位移较大部位，通过耗能达到减少结构位移的作用，防屈曲支撑因其优良的抗震耗能性能，使其在高地震烈度区的框架结构中得到广泛使用。

泡沫金属具有一定的强度、延展性和可加性，可作轻质结构材料。材料几乎可在恒定的应力作用下承受很大的压缩应变，故大量的能量被吸收而不致产生高的应力。

记忆合金在外力作用下会产生变形，当把外力去掉，在一定的温度条件下，能恢复原来的形状，由于它具有百万次以上的恢复功能，因此叫做记忆合金。此外，记忆合金还具有无磁性、耐磨耐蚀、无毒性的优点，应用十分广泛，是优质的减震材料。

目前工程中使用最为广泛是以混凝土填充，软钢芯全断面屈服耗能为代表的传统防屈曲支撑，其主要依靠拉伸或压缩内部软钢芯吸收地震能量，无法做到多级-多阶段耗能，不具备恢复变形的能力，不可维修，属于一次性使用，不符合绿色环保可持续的绿色建筑发展理念。且传统软钢类防屈曲支撑自重较大，易对建筑结构产生较大多余荷载，不利于同一栋建筑广泛使用。为了解决以往防屈曲支撑易造成环境污染、自重较大、耗能形式单一、无法多级耗能问题，本发明提供了一种多阶段耗能泡沫金属球复合型内板防屈曲支撑。

发明内容

本发明为了克服上述现有技术的不足，提供一种多阶段耗能泡沫金属球复合型内板防屈曲支撑及安装方法，可广泛应用于建筑房屋结构、桥梁、非结构构件、等技术领域，具有环保、耗能分布均匀、可多阶段耗能、自恢复能力强的特点。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种多阶段耗能泡沫金属球复合型内板防屈曲支撑，复合耗能约束杆体1和铰支座2，其中，复合耗能约束杆体1为截面矩形的杆件装置；铰支座2铰接于复合耗能约束杆体1的两端；铰支座2包括底板与耳板；底板四周具有安装孔，通过高强螺栓与柱端预留锚件螺栓孔螺栓连接；耳板中部开有洞口，洞口直径与高强销栓3直径相同；铰支座2与复合耗能约束杆体1两端的加载连接杆5杆臂通过高强销栓3连接；复合耗能约束杆体1包括约束钢套筒4、密封胶圈10和套筒盖板11；约束钢套筒4形状为长方体钢套筒，筒内槽道设置有加载连接杆5、泡沫金属球6、记忆合金弹簧7、高阻尼曲面橡胶8和弧形拉伸钢板9；约束钢套筒4两端筒壁内槽分别设置两个卡槽，通过卡槽插接记忆合金弹簧7固定板；约束钢套筒4两端部筒壁具有矩形凹槽，设置加载连接杆5杆臂；矩形凹槽与加载连接杆5空隙部分缠绕密封胶圈10；约束钢套筒4钢套筒四周设置螺栓安装孔12，通过螺栓安装孔12与套筒盖板11螺栓连接。

与现有技术相比，本发明具有以下优点和效果：