[实用新型]一种超长型强耗能自复位防屈曲支撑

说明书

本申请公开了一种超长型强耗能自复位防屈曲支撑，涉及大跨度桥梁结构减震技术领域。防屈曲支撑包括从外至内依次为同轴套设的外套筒、耗能内芯、内套筒和自复位部件，外套筒、耗能内芯和内套筒之间通过多个固定件固定连接，且外套筒和耗能内芯、耗能内芯和内套筒之间的间隙内均设置有无粘结滑移板；耗能内芯包括锚固段以及对称设置在锚固段两侧的用于耗能的屈服段，每个屈服段的另一端均设置有连接段，耗能内芯的两端部均设置有底板。本申请用于提高大跨度桥梁在强震作用下的抗震安全性和震后可恢复性。

技术领域

本申请涉及大跨度桥梁结构减震技术领域，尤其涉及一种超长型强耗能自复位防屈曲支撑。

背景技术

工程结构中常使用支撑来增大结构的刚度、减小结构的位移，从而提高结构的稳定性。但是在地震作用下普通支撑容易发生屈曲而无法有效的发挥减震作用。为解决这个问题，防屈曲支撑应运而生。防屈曲支撑是同时具有普通支撑及金属耗能阻尼器双重功能的新型支撑。在高层建筑抗侧力体系中广泛应用，在提供强度的同时，也具有一定的耗能作用。防屈曲支撑装置的组成主要包括：钢支撑内芯、外包约束构件及中间的无粘结材料。内芯截面形状上主要有一字板形、十字板形、工字形以及空心矩形等多种。外包约束构件一般采用钢材、钢套管以及钢筋混凝土等材料制作而成。按照外包约束构件的不同可将防屈曲支撑分为钢筋混凝土约束防屈曲支撑、钢管混凝土约束防屈曲支撑和全钢约束防屈曲支撑。

防屈曲支撑是一种高性能、低成本的新型建筑构件，具有稳定且可靠的工作性能以及良好的耗能能力，可以在地震发生时为结构提供一定的附加刚度和附加阻尼。因此，防屈曲支撑越来越受到工程技术人员和国内外学者的青睐，并已经应用于大量的实际工程中。1976年Kimura等人第一次使用了支撑形式的构件进行试验，为了达到增加延性的目的，在内芯的表面涂抹无粘结材料。在此之后，世界各国学者对防屈曲支撑构件的材料、性能以及设计方法等做了大量的研究工作。

现有防屈曲支撑存在的一些不足：

1、目前工程应用的防屈曲支撑集中在研究较为成熟的一字板形内芯以及十字板形内芯的钢管混凝土约束防屈曲支撑上，以承载为主要目的，消能次之。此类防屈曲支撑自重大，难以应用于大跨度结构。

2、目前防屈曲支撑多应用于建筑结构，很少应用于大跨度的桥梁，因为长度较长的防屈曲支撑面临着自重大、跨中弯矩大的问题，且跨中下挠及跨中弯矩的增大会直接影响防屈曲支撑的整体稳定性。

3、在大震时，普通防屈曲支撑的耗能能力存在上限，结构的位移响应会超出普通防屈曲支撑的极限位移。

4、普通防屈曲支撑屈服后刚度较小，没有自复位功能，易产生断裂破坏，且无法有效阻止结构位移的增长。

实用新型内容

本申请提供一种超长型强耗能自复位防屈曲支撑，通过在耗能内芯位于外套筒内的外侧壁上对称设置两个用于耗能的屈服段，以及一根位于内套筒内部且两端固定于耗能内芯两侧底板上的自复位部件，既满足减震需求，提高桥梁在强震作用下的抗震安全性，还具有自复位能力。

为达到上述目的，本申请提供一种超长型强耗能自复位防屈曲支撑，包括从外至内依次同轴套设的外套筒、耗能内芯、内套筒和自复位部件，所述外套筒、耗能内芯和内套筒之间通过多个固定件固定连接，且外套筒和耗能内芯、耗能内芯和内套筒之间的间隙内均设置有无粘结滑移板；所述耗能内芯包括锚固段以及对称设置在锚固段两侧的用于耗能的屈服段，每个所述屈服段的另一端均设置有连接段；所述连接段的两端部均设置有底板。

进一步地，两个所述底板靠近连接段的一侧均一体连接有多个加劲板，多个加劲板沿连接段的周向均布。

进一步地，所述外套筒上开设有与多个加劲板相配合的滑槽。

进一步地，所述外套筒、耗能内芯和内套筒均采用圆钢管。

进一步地，所述固定件为螺栓，所述外套筒、耗能内芯和内套筒均开设有与螺栓相配合的孔洞。