[实用新型]一种具有拉压功能的屈曲约束支撑及隔震结构

说明书

本实用新型公开了一种具有拉压功能的屈曲约束支撑及隔震结构，该屈曲约束支撑包括SMA棒、屈曲约束构件和填充构件；所述填充构件设于所述屈曲约束构件和所述SMA棒之间；所述屈曲约束构件为钢材结构；所述填充构件为聚四氟乙烯或水泥。本实用新型利用SMA棒实现耗能和自复位功能，利用屈曲约束构件对核心SMA棒的屈曲产生约束，使得SMA棒的受拉耗能能力和受压耗能能力能够充分被利用，结构的造价更低；同时其长度较大，可适应隔震体系的大位移需求，有利于增加结构耗能能力、限制过大位移，可使得建筑结构在地震后自动恢复变形，减小甚至消除结构的中断时间。

技术领域

本实用新型属于土木工程技术领域，具体涉及一种具有拉压功能的屈曲约束支撑及隔震结构。

背景技术

建筑物在强震作用下会发生较大的残余变形，严重影响结构的继续使用，针对上述问题，将屈曲约束支撑加入到结构中，可以有效地消除或减轻结构和非结构的地震损坏，提高建筑物及其内部设施、人员在地震时的安全性，增加震后建筑物继续使用的能力。

国内外研究表明，超弹性SMA棒限位器在结构中具有较好的限位效果，但一般以利用合金棒的受拉性能为主，由于受压时，记忆合金棒会发生屈曲，耗能极小、限位效果差，一般不予考虑，SMA棒的应用受限。目前新西兰学者Palermo A等提出迷你型屈曲约束支撑，利用其抗压性能限制摇摆式桥墩墩底的脱离位移，该装置具有造价低、质量小、易于制作安装、体积小和耗能能力强等优点。但是由于迷你型屈曲约束支撑采用软钢棒作为耗能芯部构件，没有自复位能力，一旦强震后发生残余变形，就需要进行更换。此外，由于隔震体系有较大的位移需求，而迷你型屈曲约束支撑的位移行程小，不适用于隔震体系。

实用新型内容

基于此，针对上述技术问题，本实用新型旨在提供一种具有拉压功能的屈曲约束支撑及隔震结构。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：一种具有拉压功能的屈曲约束支撑，包括SMA棒；屈曲约束构件，其套设于所述SMA棒外，且与所述SMA棒同心设置；填充构件，所述填充构件设于所述屈曲约束构件和所述SMA棒之间；所述屈曲约束构件为钢材结构；所述填充构件为聚四氟乙烯或水泥。

进一步地，所述SMA棒包括头部、中间部和尾部。更进一步地，所述头部和尾部直径大于所述中间部直径。本实用新型采用这种两头粗中间细的结构确保塑性变形集中于中部细棒部分，而粗端头用于防止合金棒在端部屈曲。

进一步地，所述SMA棒的头部和尾部设有用于连接的连接部件。更进一步地，所述连接部件优选是设置在SMA棒的头部和尾部的螺纹，可通过螺纹与其他结构连接。

进一步地，所述钢材结构的截面为圆形或矩形。更进一步地，所述钢材结构的截面为圆形。

进一步地，所述填充构件为水泥。更进一步地，所述水泥与所述屈曲约束构件之间固结；所述水泥与所述SMA棒的接触面涂抹油层，确保水泥与SMA棒之间产生较小的摩擦力。

本实用新型还提供了一种隔震结构，包括上述的屈曲约束支撑。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

1)本实用新型屈曲约束支撑利用SMA棒实现耗能和自复位功能，利用屈曲约束构件和填充构件实现屈曲约束功能，利用屈曲约束构件对核心SMA棒产生约束，使得SMA棒的受拉耗能能力和受压耗能能力能够充分被利用，与只利用受拉耗能能力的SMA棒相比，可以节约一半的SMA棒，从而可以降低结构的造价。

2)本实用新型中SMA棒的屈曲约束支撑长度较大，可适应隔震体系的大位移需求，可在桥梁、房屋等隔震建筑中，与隔震支座搭配使用，有利于增加结构耗能能力、减小结构位移，限制过大位移，可使得结构在地震后自动恢复变形，减小甚至消除结构的中断时间。

附图说明

图1为本实用新型具有拉压功能的SMA屈曲约束支撑结构示意图；