[发明专利]一种装配式三阶屈服防屈曲支撑装置

权利要求书

1.一种装配式三阶屈服防屈曲支撑装置，其特征在于包括两个侧向约束单元、弯曲耗能单元、H型钢、垫板、上盖板、下盖板，其中，两个侧向约束单元呈U型且沿着H型钢长度方向设置于H型钢两侧槽内，每个侧向约束单元两端均焊接一个弯曲耗能单元，弯曲能耗单元位于侧向约束单元外部的部分通过高强度螺栓紧固于H型钢上，上盖板、下盖板覆盖于H型钢的上下两侧，垫块设于盖板与侧向约束单元之间的空隙内，通过高强度螺栓将侧向约束单元、盖板、垫板紧固为一体。

2.按照权利要求1所述的一种装配式三阶屈服防屈曲支撑装置，其特征在于所述侧向约束单元采用冷弯槽钢制成，沿着冷弯槽钢长度方向开设有上多个螺栓孔。

3.按照权利要求1所述的一种装配式三阶屈服防屈曲支撑装置，其特征在于所述弯曲耗能单元包括多个X形钢板、上端板、下端板、中间板，其中多个X型钢板分别焊接于中间板上下两侧，位于上方的X型钢板顶部焊接上端板，位于下方的X型板底部焊接下端板，弯曲耗能单元通过中间板焊接于侧向约束单元的腹板两端，上端板上表面、下端板下表面均设有摩擦材料层，摩擦材料层表面与H型钢相接触。

4.按照权利要求3所述的一种装配式三阶屈服防屈曲支撑装置，其特征在于所述上端板、下端板与H型钢之间所安装的高强螺栓个数n₁的计算公式(1)为：

n₁＝F₁/(0.9×μ×P) (1)

其中n₁为所需螺栓个数且必须为4的倍数，μ为摩擦材料层11与H型钢3之间的摩擦系数，取值范围为0.3～0.45，P为拟采用高强度螺栓的预紧力，F₁为根据小震作用确定的一阶屈服荷载设计值。

5.按照权利要求3所述的一种装配式三阶屈服防屈曲支撑装置，其特征在于所述X型钢板总个数n₂的计算公式(2)为：

n₂＝3F₂h/bt²f_y1 (2)

式中，h、b、t分别为X形钢板的高度、根部宽度和厚度，f_y1为X形钢板的屈服强度，F₂为根据中震作用确定的二阶屈服荷载设计值。

6.按照权利要求1所述的一种装配式三阶屈服防屈曲支撑装置，其特征在于所述H型钢包括为一体结构的上翼缘、下翼缘，位于两个翼缘之间的腹板，其中，翼缘中间段切削有缺口，缺口的形状与垫板形状相匹配，翼缘的两端开设有螺栓孔。

7.按照权利要求6所述的一种装配式三阶屈服防屈曲支撑装置，其特征在于所述中间段横截面面积A根据大震作用下的屈服荷载设计值F₃通过强度验算加以确定，H型钢端部净截面面积大于中间段横截面面积A的1.8倍，A的计算公式(3)为：

A＝F₃/f_y2 (3)

其中f_y2为H型钢的屈服强度设计值，F₃为根据大震作用确定的三阶屈服荷载设计值。

8.按照权利要求6所述的一种装配式三阶屈服防屈曲支撑装置，其特征在于所述H型钢的翼缘两端开设的螺栓孔呈长圆型，长圆型孔的开槽长度L₂的计算公式(4)为：

L₂＝d+δ₁ (4)

其中d为高强度螺栓的直径，δ₁为小震作用下的最大设计位移。

9.按照权利要求1所述的一种装配式三阶屈服防屈曲支撑装置，其特征在于所述盖板和垫板上均开设有与侧向约束单元一一对应的螺栓孔，垫板的厚度比H型钢的翼缘厚度厚1-2mm。