[发明专利]一种带限位功能的双屈服点钢棒屈曲约束支撑

说明书

本发明涉及建筑抗震结构技术领域，尤其涉及一种带限位功能的双屈服点钢棒屈曲约束支撑。本发明包括：一级耗能软钢棒、二级耗能软钢管、约束钢管、限位钢板和连接钢棒；所述一级耗能软钢棒与所述连接钢棒焊接；所述限位钢板与所述一级耗能软钢棒焊接；所述二级耗能软钢管套装在所述一级耗能软钢棒上；所述约束钢管套装在所述二级耗能软钢管上。本装置采用双屈服点设计，引入一级耗能软钢棒和二级耗能软钢管装置，通过控制二级耗能软钢管启动阈值δ₁和约束钢管启动阈值δ₂，成功解决了该问题。同时在不大幅度增加结构成本的前提下，拓展了防屈曲耗能支撑的适用范围。

技术领域

本发明涉及建筑抗震结构技术领域，尤其是涉及一种带限位功能的双屈服点钢棒屈曲约束支撑。

背景技术

屈曲约束支撑是一种性能优良的消能减震装置，主要由3部分组成，即核心耗能段、外包约束单元及无粘结滑动机制单元。屈曲约束支撑的耗能段一般由低屈服点的钢材制成，约束单元可采用钢管混凝土、钢筋混凝土外套、圆型或多边形钢管等，无粘结材料在耗能单元和约束单元之间提供滑动界面，避免耗能单元因受压膨胀后与约束单元之间产生摩擦而造成轴力的增加。核心耗能段承受轴向压力时，利用外包约束单元对核心耗能段的横向变形进行约束，防止核心耗能段发生屈曲，使其能在轴力作用下发生全截面屈服，在拉伸和压缩方向获得对称的受力性能。屈曲约束支撑具有减震机理明确、减震效果明显、安全可靠、经济合理的特点，可以满足不同结构的抗震要求。在正常使用状态及小震作用下，屈曲约束支撑为建筑结构提供抗侧刚度，起到普通支撑的作用；在大震作用下，屈曲约束支撑可通过其反复拉压滞回耗散地震输入的能量。现有屈曲约束支撑绝大多数只有一个屈服点，在小震作用下不屈服，只提供附加刚度，不参与耗能。当结构在中震作用下时，支撑为结构提供必要的抗侧刚度及耗能作用；当结构遭遇超过预估中震时，屈曲约束支撑发生耗能破坏，支撑退出工作，此时结构抗侧刚度瞬时减弱，极易造成结构在倒塌破坏。

近年来，部分学者开始研发分阶段屈服屈曲约束支撑，在小震下屈曲约束支撑的一部分先屈服耗能，中震或大震下屈曲约束支撑的大部分区域屈服耗能，从而有效提高屈曲约束支撑抵抗不同强度地震的耗能能力。目前分阶段耗能屈曲约束支撑的实现方法包括采用不同耗能机理阻尼器的组合和不同耗能材料阻尼器的组合。现有装置多采用低屈服点的耗能段和高屈服点的耗能段直接并联的方式，由于高屈服点的耗能段刚度比低屈服点耗能段的刚度大得多，导致低屈服点耗能段耗能受到较大影响，并不能很好的实现分阶段屈服。

公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本发明的总体背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。

发明内容

本发明的目的在于提供一种带限位功能的双屈服点钢棒屈曲约束支撑，以解决现有技术中存在的技术问题。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

本发明提供一种带限位功能的双屈服点钢棒屈曲约束支撑，包括：一级耗能软钢棒、二级耗能软钢管、约束钢管、限位钢板和连接钢棒；所述一级耗能软钢棒与所述连接钢棒焊接；所述限位钢板与所述一级耗能软钢棒焊接；所述二级耗能软钢管套装在所述一级耗能软钢棒上；所述二级耗能软钢管设置有与所述限位钢板相对应的限位槽，所述二级耗能软钢管的限位槽与所述限位钢板之间间隙为二级耗能软钢管启动阈值δ₁；所述约束钢管套装在所述二级耗能软钢管上，所述约束钢管设置有与所述限位钢板相对应的限位槽，所述约束钢管的限位槽与所述限位钢板之间间隙为约束钢管启动阈值δ₂；约束钢管启动阈值δ₂大于二级耗能软钢管启动阈值δ₁。

优选地，所述一级耗能软钢棒的两端的直径均大于中间段的直径。

优选地，所述限位钢板分别焊接在所述一级耗能软钢棒的两端；所述限位钢板沿所述一级耗能软钢棒的径向在其上下表面呈突出设置。

优选地，所述二级耗能软钢管在端部设置有两个上下相对的限位槽。