[实用新型]一种约束层具有负泊松比结构的装配式防屈曲支撑构件

说明书

本实用新型公开了一种约束层具有负泊松比结构的装配式防屈曲支撑构件，包括内支撑结构、无粘性材料以及由内层约束层和耗能约束层构成的约束层；所述内层约束层套在所述内支撑结构的外侧，并且在内层约束层以及内支撑结构之间设置有无粘性材料，所述耗能约束层套在所述内层约束层的外侧；所述耗能约束层设置有负泊松比结构。采用上述技术方案，本实用新型的约束层具有负泊松比结构的装配式防屈曲支撑构件，在小变形下，支撑构件具有足够的抗侧移刚度，在大变形下，由于负泊松比结构的耗能约束层优良的变形性能，使构件能够耗散更多能量，以保护承载构件正常工作。

技术领域

本实用新型涉及一种约束层具有负泊松比结构的装配式防屈曲支撑构件，属于房屋建筑结构抗震防灾减灾技术领域。

背景技术

负泊松比结构由于具有不同于常规材料的特性，当上下两端承受压力时左右两侧材料呈现收缩状态，当上下两端承受拉力时左右两侧材料呈现膨胀状态，其原理在于负泊松比构件承受拉压作用力时，其表面的周期性负泊松比单元通过其本身的面内旋转使构件表现出优于常规材料的变形性能，从而在外部作用时，能够吸收消耗更多的能量，故而负泊松比材料被广泛应用在抗震、防灾减灾、缓冲吸能装置，例如中国专利文献CN108385677A所公开的一种负泊松比钢管螺旋桩基础，再如中国专利文献CN110777642A所公开的一种负泊松比胞体结构桥梁抗震耗能挡块。

防屈曲支撑构件是一种在建筑抗震结构领域有着广泛应用的支撑形式，在构造上通常由内核钢芯、外围约束套管和两者之间的无黏结隔离材料三部分组成。内核钢芯与主体结构相连，是主要的受力构件，在弹性变形范围内为结构提供抗侧刚度。当拉压荷载达到一定程度之后，内核钢芯发生屈服，通过滞回变形消耗地震能量。外围约束套管为内核钢芯提供侧向约束，防止内核钢芯发生受压屈曲。

实用新型内容

因此，本实用新型的目的在于提供一种约束层具有负泊松比结构的装配式防屈曲支撑构件，在传统装配式防屈曲支撑的约束构件的外侧增加一层具有负泊松比周期性胞元结构孔洞的外约束层，以增强构件的变形性能和耗能能力，使构件具有更好的承载能力。

为了实现上述目的，本实用新型的一种约束层具有负泊松比结构的装配式防屈曲支撑构件，包括内支撑结构、无粘性材料以及由内层约束层和耗能约束层构成的约束层；所述内层约束层套在所述内支撑结构的外侧，并且在内层约束层以及内支撑结构之间设置有无粘性材料，所述耗能约束层套在所述内层约束层的外侧；所述耗能约束层设置有负泊松比结构。

所述负泊松比结构由负泊松比胞元构成，所述负泊松比胞元的形式包括横竖正交椭圆形、横竖正交异构形、肋条缺失形、横竖正交菱形或内凹六边形。

所述耗能约束层紧密套在内层约束层外部，从而使两者之间紧密贴合。

所述内支撑结构包括十字型钢结构，所述内层约束层以及耗能约束层套在十字型钢结构的外侧。

在所述十字型钢结构的每个钢板的中部设置有凹陷部，所述内层约束层以及耗能约束层套在所述凹陷部外侧的位置。

所述无粘性材料在所述内支撑结构上呈点阵排布。

采用上述技术方案，本实用新型的约束层具有负泊松比结构的装配式防屈曲支撑构件，在小变形下，支撑构件具有足够的抗侧移刚度，在大变形下，由于负泊松比结构的耗能约束层优良的变形性能，使构件能够耗散更多能量，以保护承载构件正常工作。

附图说明

图1为本实用新型的分解示意图。

图2为本实用新型的装配结构示意图。

图3为本实用新型的俯视示意图。

图4为具有正交周期性椭圆胞元的负泊松比耗能约束层示意图。

图5为具有正交周期性异构形胞元的负泊松比耗能约束层示意图。