[发明专利]一种多阶屈曲约束支撑

说明书

本发明涉及一种多阶屈曲约束支撑，包括约束构件、第一级芯材、设置在第一级芯材两端部的加劲肋板及分别通过限位装置与第一级芯材相连的多个第二级芯材，限位装置包括分别与第一级芯材和加劲肋板固定连接的限位器及设置在限位器上的限位槽，第二级芯材的端部设有能够在限位槽内滑动的限位块，当限位块与限位槽的端部相抵触后将对第二级芯材进行拉伸或压缩。本发明通过创新设计，使得限位器、加劲肋板及第一级芯材的端头构成一个刚度较大的整体，第二级芯材受拉或受压时，第二级芯材的承载力通过该整体直接传递到建筑物，该结构受力平衡、结构合理、空间利用率高，可完美地实现多阶屈服耗能，兼顾了风振、小震和中大震对阻尼器性能的要求。

技术领域

本发明涉及土木工程消能减震技术领域，具体涉及一种多阶屈曲约束支撑。

背景技术

在诸多减隔震产品中，屈曲约束支撑是一种支撑和耗能阻尼器合二为一的减震耗能产品，发挥承载、耗能、刚度调整作用，具有承载力高、延性与滞回性能好、生产安装方便等优点，因此在建筑结构中得到了广泛的运用。传统的屈曲约束支撑的承载力相对比较固定，且一般屈服承载力较大，小震情况下难以启动参与耗能。地震时，不同的地震阶段需要不同的承载力。所以需要一种多阶屈服的屈曲约束支撑，现目前已有的多阶解决方案较多，有串联式的多阶屈曲约束支撑，但是该方案一阶设计位移会比较小，且基本无法做到一阶和二阶同时耗能，故空间及耗能芯材的利用率较低。也有并联式的解决方案，如中国专利CN115584798A，其所公开的专利虽然是并联式的，但是该方案二阶芯材的屈服承载力由钢筋或圆钢提供，所提供的屈服承载力会比较低，很难做到二阶承载力数倍于一阶承载力，且该方案只能通过一阶芯材和建筑物之间的连接来传递力，无法构建二阶或多阶芯材与建筑物之间的直接连接，该方案容易导致应力集中或不平衡而产生破坏。

发明内容

本发明要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种应用范围广，承载力传递明确，生产安装方便，且能够更好地实现不同地震阶段提供不同阻尼力的功能，以达到多阶耗能的多阶屈曲约束支撑。

为达到上述目的，本发明采取的技术方案为：

一种多阶屈曲约束支撑，包括约束构件、第一级芯材、设置在所述第一级芯材两端部的加劲肋板及分别通过限位装置与所述第一级芯材相连的多个第二级芯材，所述限位装置包括分别与所述第一级芯材和加劲肋板固定连接的限位器及沿所述多阶屈曲约束支撑的长度方向延伸设置在所述限位器上的限位槽，所述第二级芯材的端部设有能够在所述限位槽内滑动的限位块，当所述限位块与所述限位槽的端部相抵触后将对所述第二级芯材进行拉伸或压缩。

在压缩过程中，所述限位器还能起到限制所述第二级芯材的端部发生屈曲的作用。

根据本发明的一些实施方式，所述第二级芯材为钢板或钢板组件。采用钢板或钢板组件作为第二级芯材，在实际设计时，可以将第二级芯材的承载力设计成大于第一级芯材的承载力，能够更好地适用于中大地震的屈服能耗。

进一步地，所述第二级芯材为一字型、十字型、工字形或其他结构形式。

具体地，所述第一级芯材的材质与第二级芯材的材质相同或不同。

根据本发明的一些实施方式，所述多阶屈曲约束支撑为二阶以上屈曲约束支撑，所述第二级芯材为2N个，N≥1，所述2N个第二级芯材绕所述第一级芯材的周向均匀分布，或所述2N个第二级芯材对称设置在所述第一级芯材的相对两侧。

优选地，所述2N个第二级芯材对称设置在所述第一级芯材的相对两侧。

进一步地，N大于等于2，所述第一级芯材的每侧具有N个第二级芯材，各侧的N个第二级芯材的一端部共用一个限位器；该N个第二级芯材中，每个第二级芯材上的限位块与限位槽之间的间隙相同或不同，当所述N个第二级芯材中，每个第二级芯材上的限位块与限位槽之间的间隙不同时，所述多阶屈曲约束支撑为三阶以上屈曲约束支撑。