[发明专利]一种内置变截面板的双层方钢耗能支撑

说明书

本发明是一种内置变截面板的双层方钢耗能支撑，包括外传力方钢和内传力方钢，所述内传力方钢设置于外传力方钢内，并且在一端伸出外传力方钢一部分，在另一端与外传力方钢的内端部之间留有一定的变形距离，所述内传力方钢与外传力方钢的各侧面之间的夹层中设置有变截面板。本发明构件使得耗能支撑在受拉力或者受压力的情况下，内外方钢传递给同一块变截面板力的方向相反，而相邻两块变截面板的相同部位受力方向又完全相反，四块变截面板在轴力作用下协同工作，总有一半的变截面板处于受拉状态，使得该耗能支撑达到“拉压同性”的耗能效果。

技术领域

本发明涉及建筑结构耗能支撑技术领域，具体涉及一种内置变截面板的双层方钢耗能支撑。

背景技术

耗能支撑是一种广泛应用于建筑结构中的消能减震装置，可为框架结构或排架结构提供较大的抗侧刚度和承载力。普通支撑受拉与受压承载力差异很大，受压时，在还未达到屈服承载力时就有可能发生屈曲，但受拉时，其内力可达到受拉屈服承载力，因此普通支撑的截面由受压承载力控制。另外，在受到地震荷载或风荷载等往复荷载时，普通支撑的滞回性能较差。

目前，常用的耗能支撑主要是防屈曲支撑，支撑在轴向拉压作用时内芯进入屈服耗能。与普通支撑相比，在轴向压力作用下防屈曲支撑可有效避免发生整体失稳，轴向受压承载力退化不明显，滞回性能好。

但传统防屈曲支撑本身存在一定的局限性，防屈曲支撑通过约束内芯而避免内芯受压失稳，但内芯外露部分会过早发生局部屈曲，防屈曲支撑虽然在某种程度上有“拉压同性”的效果，但其受压承载力与受拉承载力相比，仍存在一定的差距。

针对上述问题，本发明提供一种内置变截面板的双层方钢耗能支撑，其耗能支撑在受到拉力或压力时，总有一半的变截面板处于受拉状态，达到真正意义上的“拉压同性”效果，同时内外传力方钢均为闭口截面，不会形成薄弱部位，轴向力作用下，端部不易发生破坏。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术存在的问题，提供一种内置变截面板的双层方钢耗能支撑，其通过变截面板的拉伸和压缩变形耗能，即当耗能支撑受到轴心拉力或压力时，内外传力方钢通过焊缝传递给同一块变截面板的轴向力方向相反，并且相邻变截面板的相同部位受力方向也相反，这使得耗能支撑在受到拉力和压力时，总有一半的变截面板处于受拉状态，达到“拉压同性”的效果。

为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明通过以下技术方案实现：

一种内置变截面板的双层方钢耗能支撑，包括外传力方钢和内传力方钢，所述内传力方钢设置于外传力方钢内，并且在一端伸出外传力方钢一部分，在另一端与外传力方钢的内端部之间留有一定的变形距离，所述内传力方钢与外传力方钢的各侧面之间的夹层中设置有变截面板。

进一步的，所述变截面板从中间到两端依次为中部非变截面段、截面缩小段和端部非变截面段，并且中部非变截面段和端部非变截面段皆通过一段内凹弧线过度到截面缩小段。

进一步的，所述变截面板包括第一变截面板和第二变截面板，所述第一变截面板和第二变截面板分别设置在内传力方钢与外传力方钢的相邻侧面之间的夹层中。

进一步的，所述第一变截面板的端部非变截面段和第二变截面板的中部非变截面段上分别设有一对长圆孔，所述外传力方钢其中两个相对侧面的两端各设有一对长圆孔，其余两个相对侧面的中部设有一对长圆孔，所述第一变截面板的中部非变截面段通过外传力方钢中部的长圆孔形成的第一焊缝与外传力方钢相连在一起，所述第一变截面板的端部非变截面段通过其长圆孔形成的第二焊缝与内传力方钢相连在一起，所述第二变截面板的中部非变截面段通过其长圆孔形成的第二焊缝与内传力方钢相连在一起，所述第二变截面板的端部非变截面段通过外传力方钢端部的长圆孔形成的第一焊缝与外传力方钢相连在一起。

进一步的，所述截面缩小段为非变截面或变截面的形式。

进一步的，所述外传力方钢和内传力方钢的外端端口外分别设有端板，用于将外传力方钢和内传力方钢的外端部封口。