[发明专利]一种抗震锚索结构与韧性提升方法

权利要求书

1.一种抗震锚索结构，其特征在于，包括预应力锚索、以及分别位于所述预应力锚索长度方向两侧的内锚头和外锚头，所述预应力锚索在所述内锚头处弯曲并形成弯曲部；

所述内锚头包括减压耗能机构和承载钢板，所述预应力锚索的弯曲部的两侧分别穿过所述承载钢板，所述减压耗能机构包括环形结构的压力钢环、以及位于所述压力钢环的环形结构内的减压消能环，所述压力钢环内嵌在所述预应力锚索的弯曲部，且所述压力钢环包括与所述预应力锚索的弯曲部的内侧壁接触的第一压力部、以及与所述预应力锚索的弯曲部的内侧壁分离的第二压力部，所述第二压力部与所述承载钢板抵接，所述减压消能环包括环形部，且所述环形部分别向两侧对称延伸形成连接部，所述连接部分别与对应位置的所述压力钢环固定连接。

2.根据权利要求1所述的抗震锚索结构，其特征在于，所述压力钢环的外侧壁上沿周向方向开设有限位凹槽，所述预应力锚索的弯曲部的内侧壁嵌入所述限位凹槽内。

3.根据权利要求1所述的抗震锚索结构，其特征在于，初始状态时，所述连接部与所述压力钢环的固定连接点位于所述压力钢环的第一压力部和第二压力部的相接处，且所述连接部与所述承载钢板平行。

4.根据权利要求1所述的抗震锚索结构，其特征在于，所述减压耗能机构在抗震响应中的总耗能为W：

W＝W₁+W₂

式中：W1为变形耗能，W2为摩擦耗能；

其中：

W₁＝f₁(R,h,t)

式中：R为减压消能环中环形部的厚度，h为压力钢环的厚度，t为抗震响应时间；

W₂＝f₂(S,x,η,t)

式中：S为预应力锚索的直径；x为压力钢环与预应力锚索接触面的宽度；η为预应力锚索与压力钢环之间的动摩擦系数；t为抗震响应时间。

5.根据权利要求1所述的抗震锚索结构，其特征在于，所述减压消能环在震动作用下的力学平衡方程为：

式中，M为减压消能环的质量；C为减压消能环的阻尼系数；K为减压消能环的刚度；为减压消能环的加速度；为减压消能环的速度；u为减压消能环的位移；p(t)为减压消能环的外荷载。

6.根据权利要求1所述的抗震锚索结构，其特征在于，所述内锚头还包括套设在所述预应力锚索上的初始锚具和锁力机构，所述锁力机构和所述初始锚具分别位于所述承载钢板的两侧并分别与对应侧的所述承载钢板相抵，且所述锁力机构位于所述承载钢板朝向所述预应力锚索端部的一侧。

7.根据权利要求6所述的抗震锚索结构，其特征在于，所述锁力机构包括扣锁，以及卡接在所述扣锁内的钢球葫芦，所述钢球葫芦包括沿所述预应力锚索长度方向分布的多个钢球，且多个所述钢球的直径沿靠近所述预应力锚索的端部的方向逐渐增大。

8.根据权利要求1所述的抗震锚索结构，其特征在于，所述外锚头包括反力钢垫板、锁力锚具和阻尼套筒，所述阻尼套筒套设于所述锁力锚具外，所述锁力锚具位于所述反力钢垫板背向所述预应力锚索的一侧，且所述预应力锚索靠近所述外锚头的一侧依次穿过所述反力钢垫板和所述锁力锚具。

9.根据权利要求8所述的抗震锚索结构，其特征在于，所述阻尼套筒为橡胶阻尼套筒；所述连接部与锁固螺帽与对应位置的所述压力钢环固定连接。

10.一种抗震锚索韧性提升方法，其特征在于，采用如权利要求1到9任一所述的抗震锚索结构。