[发明专利]一种装配式三阶屈服防屈曲支撑装置

说明书

本发明涉及一种装配式三阶屈服防屈曲支撑装置，属于建筑用抗震装置技术领域。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。本发明具有三阶屈服功能，应用在建筑结构中不仅能够有效提升主体结构的抗震性能，同时还具有使用过程中检修和维护成本低等技术优势。

技术领域

本发明涉及一种装配式三阶屈服防屈曲支撑装置，属于建筑用抗震装置技术领域。

背景技术

随着经济社会的发展，地震带来的经济损失呈现出非线性加速增长的趋势。传统抗震设计方法通过加强主体结构来硬抗地震，所以传统结构在大震过后经常会出现梁、柱等主要承重构件的结构性破坏，进而影响建筑物的继续使用和修复价值。耗能减震技术通过在主体结构中布置阻尼器，利用阻尼器吸收地震能量，可以有效保护主体结构进而显著提高建筑结构的抗震减灾能力。在诸多阻尼器中防屈曲支撑因力学性能稳定、减震能力突出且便于加工和安装等优势而被广泛应用。

普通防屈曲支撑通常只针对中震和大震进行设计，小震作用下一般不允许屈服耗能，但实际情况是绝大多数结构在服役过程中很少会经历中震和大震作用，经受小震作用的概率和频次反而更高。而如果基于小震作用进行设计，使防屈曲支撑在小震作用下便屈服耗能，则会导致主体结构在中震和大震时耗能能力不足，且防屈曲支撑还会因塑性损伤累积过大而发生疲劳断裂。

因此，分阶屈服式防屈曲支撑是解决上述问题的有效技术手段。该类型防屈曲支撑具有多级屈服荷载，可以兼顾主体结构在不同等级地震作用下的抗震减灾需求。然而现有的分阶屈服式防屈曲支撑主要存在以下不足：

1、只具有两阶屈服功能，基于小震作用进行一阶屈服荷载设计后，二阶屈服荷载只能考虑中震或者大震一种作用，同时现有分阶屈服式防屈曲支撑决定其轴向刚度和极限承载力的关键部分—屈服耗能段—通常采用一字钢板进行制作，设计吨位容易受限。

2、现有分阶屈服式防屈曲支撑的组成部件很多需要通过焊接连接形成一体，使用过程中一旦出现局部失效，需要对构件进行整体更换，增加了使用、检修和维护成本。

因此，亟需出现一种能解决上述技术问题的装配式三阶屈服防屈曲支撑装置。

发明内容

本发明的目的是为克服上述现有技术的不足，提供一种装配式三阶屈服防屈曲支撑装置，该装置能够全面兼顾主体结构在小震、中震和大震作用下的耗能减震需求，同时还便于检修和维护，进而在有效提升主体结构抗震性能和可靠性的同时还具有较好的经济性。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种装配式三阶屈服防屈曲支撑装置，其特殊之处在于包括两个侧向约束单元1、弯曲耗能单元2、H型钢3、垫板4、上盖板5、下盖板6，其中，两个侧向约束单元1呈U型且沿着H型钢3长度方向设置于H型钢3两侧槽内，每个侧向约束单元1两端均焊接一个弯曲耗能单元2，弯曲能耗单元1位于侧向约束单元1外部的部分通过高强度螺栓紧固于H型钢3上，上盖板5、下盖板6覆盖于H型钢3的上下两侧，垫块4设于盖板与侧向约束单元1之间的空隙内，通过高强度螺栓将侧向约束单元1、盖板、垫板4紧固为一体；

优选的，所述侧向约束单元1采用冷弯槽钢制成(钢板经折弯机加工后形成的槽形钢即冷弯钢槽)，沿着冷弯槽钢长度方向开设有上多个螺栓孔；