田字形截面剪切型高效耗能支撑制造技术

本发明专利技术公开了一种田字形截面剪切型高效耗能支撑，包括第一钢板、第二钢板、第三钢板及若干剪切钢板，第三钢板位于第一钢板与第二钢板之间，且第一钢板、第二钢板及第三钢板平行分布，第一钢板上开设有若干列第一矩形竖缝，第二钢板上开设有若干列第二矩形竖缝，第三钢板上开设有若干列第三矩形竖缝，其中，一块剪切钢板对应一个第一矩形竖缝、一个第二矩形竖缝及一个第三矩形竖缝，剪切钢板穿过对应第一矩形竖缝、对应第三矩形竖缝及对应第二矩形竖缝，该支撑具有优良的耗能能力及延性，并且屈服后轴向位移较小。

【技术实现步骤摘要】
田字形截面剪切型高效耗能支撑
本专利技术属于建筑耗能减震
，涉及一种田字形截面剪切型高效耗能支撑。
技术介绍
支撑是结构体系中的重要抗侧力构件，其受力以轴向力为主，故可当作二力杆。根据支撑受压后是否屈服，可分为普通支撑和屈曲约束支撑。普通支撑受压可能发生弹性及弹塑性屈曲，迅速丧失承载能力，因此耗能能力较差。屈曲约束支撑主要由内部芯材、外部约束构件及无粘结滑移界面组成，强震作用时支撑不发生屈曲，具有优良的耗能能力和延性，显著降低主体结构的地震损伤。屈曲约束支撑必须克服自身弹性轴向变形才能达到屈服，因此屈服位移较大。大量研究表明，传统的屈曲约束支撑屈服位移较大，布置在混凝土结构或钢-混凝土混合结构中时，难以在混凝土构件开裂之前首先发生屈服并耗散地震能量，当混凝土构件已经发生严重破坏时，屈曲约束支撑往往仍处于弹性状态。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种田字形截面剪切型高效耗能支撑，该支撑具有优良的耗能能力及延性，并且屈服后轴向位移较小。为达到上述目的，本专利技术所述的田字形截面剪切型高效耗能支撑包括第一钢板、第二钢板、第三钢板及若干剪切钢板，第三钢板位于第一钢板与第二钢板之间，且第一钢板、第二钢板及第三钢板平行分布，第一钢板上开设有若干列第一矩形竖缝，第二钢板上开设有若干列第二矩形竖缝，第三钢板上开设有若干列第三矩形竖缝，其中，一块剪切钢板对应一个第一矩形竖缝、一个第二矩形竖缝及一个第三矩形竖缝，剪切钢板穿过对应第一矩形竖缝、对应第三矩形竖缝及对应第二矩形竖缝。第一钢板上开设有三列第一矩形竖缝，第二钢板上开设有三列第二矩形竖缝，第三钢板上开设有三列第三矩形竖缝，各列第一矩形竖缝中的各第一矩形竖缝自上到下依次等间距分布，各列第二矩形竖缝中的各第二矩形竖缝自上到下依次等间距分布，各列第三矩形竖缝中的各第三矩形竖缝自上到下依次等间距分布。第一钢板的上端与第三钢板的上端齐平，第一钢板的下端与第三钢板的下端齐平，第二钢板的上端位于第一钢板上端的下方，第二钢板的下端位于第一钢板下端的下方。第一钢板的横截面、第二钢板的横截面及第三钢板的横截面均为矩形。第一钢板的宽度、第二钢板的宽度及第三钢板的宽度均相同，第三钢板的厚度大于第一钢板的厚度及第二钢板的厚度。剪切钢板与对应第一矩形竖缝之间、对应第二矩形竖缝之间及对应第三矩形竖缝之间均有间隙。剪切钢板与第一钢板及第二钢板之间通过角焊缝焊接，剪切钢板与第三矩形竖缝的内壁通过点焊焊接。本专利技术具有以下有益效果：本专利技术所述的田字形截面剪切型高效耗能支撑包括第一钢板、第二钢板、第三钢板及剪切钢板，第一钢板、第二钢板及第三钢板作为轴向受力部件，剪切钢板贯穿于第一钢板、第二钢板及第三钢板，作为剪切耗能部件，从而在支撑承受轴向荷载时，将支撑的轴向变形转化为各剪切钢板的剪切变形，剪切钢板发生剪切屈服，相比于普通钢支撑难以达到屈服或达到轴向拉压屈服需要较大屈服位移，本专利技术通过设计剪切钢板的规格以达到更小的屈服位移；且沿轴向均匀分布的剪切钢板可将支撑两端的轴力作用转化为对轴向钢板的均布力作用，使得本专利技术具备一定的防屈曲的性能；且相比于普通钢支撑一旦钢材破坏即退出工作，本专利技术中的剪切钢板能够起到多重安全防线的作用。附图说明图1为本专利技术的结构示意图；图2为图1中1-1方向的截面图；图3为图1中2-2方向的截面图；图4为图1中3-3方向的截面图。其中，1为第一钢板、2为第二钢板、3为第三钢板、4为剪切钢板。具体实施方式下面结合附图对本专利技术做进一步详细描述：如图1、图2、图3及图4所示，本专利技术所述的田字形截面剪切型高效耗能支撑包括第一钢板1、第二钢板2、第三钢板3及若干剪切钢板4，第三钢板3位于第一钢板1与第二钢板2之间，且第一钢板1、第二钢板2及第三钢板3平行分布，第一钢板1上开设有若干列第一矩形竖缝，第二钢板2上开设有若干列第二矩形竖缝，第三钢板3上开设有若干列第三矩形竖缝，其中，一块剪切钢板4对应一个第一矩形竖缝、一个第二矩形竖缝及一个第三矩形竖缝，剪切钢板4穿过对应第一矩形竖缝、对应第三矩形竖缝及对应第二矩形竖缝。第一钢板1上开设有三列第一矩形竖缝，第二钢板2上开设有三列第二矩形竖缝，第三钢板3上开设有三列第三矩形竖缝，各列第一矩形竖缝中的各第一矩形竖缝自上到下依次等间距分布，各列第二矩形竖缝中的各第二矩形竖缝自上到下依次等间距分布，各列第三矩形竖缝中的各第三矩形竖缝自上到下依次等间距分布。第一钢板1的上端与第三钢板3的上端齐平，第一钢板1的下端与第三钢板3的下端齐平，第二钢板2的上端位于第一钢板1上端的下方，第二钢板2的下端位于第一钢板1下端的下方。第一钢板1的横截面、第二钢板2的横截面及第三钢板3的横截面均为矩形；第一钢板1的宽度、第二钢板2的宽度及第三钢板3的宽度均相同，第三钢板3的厚度大于第一钢板1的厚度及第二钢板2的厚度。剪切钢板4与对应第一矩形竖缝之间、对应第二矩形竖缝之间及对应第三矩形竖缝之间均有间隙；剪切钢板4与第一钢板1及第二钢板2之间通过角焊缝焊接，剪切钢板4与第三矩形竖缝的内壁通过点焊焊接。第一钢板1、第二钢板2及第三钢板3的材料为Q235或Q345钢材，剪切钢板4采用低屈服点钢材，如LP100或LY160钢材。本专利技术的具体施工过程为：1)先加工制作第一钢板1、第二钢板2、第三钢板3及剪切钢板4；2)将第一钢板1、第二钢板2及第三钢板3平行等距、宽度方向平齐放置，第三钢板3放置在第一钢板1及第二钢板2之间，且使得对应的第一矩形竖缝、第二矩形竖缝及第三矩形竖缝对齐，3)穿过各剪切钢板4，且剪切钢板4的两端略长出第一钢板1及第二钢板2的外表面；4)将剪切钢板4分别与第一钢板1与第二钢板2通过角焊缝相焊接，并与第三矩形竖缝上下两端处进行点焊。本专利技术的剪切屈服原理为：各剪切钢板4采用低屈服点钢材，为剪切耗能部件；h为剪切钢板4的总长，l2为剪切钢板4的宽度，保持剪切钢板4的长宽比＝2～3，当支撑承受轴向荷载时，通过一系列剪切钢板4将支撑的轴向变形转化为剪切钢板4的剪切变形，剪切钢板4发生剪切屈服，使得支撑在较小的轴向变形下即可耗能减震。本专利技术在加载初始阶段，各部件轴向变形及剪切变形均不明显，随着往复荷载的增大，剪切钢板4出现显著的剪切变形，支撑会出现较大的轴向变形，其中只有剪切钢板4发生屈服直到破坏，此时支撑即退出工作。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种田字形截面剪切型高效耗能支撑，其特征在于，包括第一钢板(1)、第二钢板(2)、第三钢板(3)及若干剪切钢板(4)，第三钢板(3)位于第一钢板(1)与第二钢板(2)之间，且第一钢板(1)、第二钢板(2)及第三钢板(3)平行分布，第一钢板(1)上开设有若干列第一矩形竖缝，第二钢板(2)上开设有若干列第二矩形竖缝，第三钢板(3)上开设有若干列第三矩形竖缝，其中，一块剪切钢板(4)对应一个第一矩形竖缝、一个第二矩形竖缝及一个第三矩形竖缝，剪切钢板(4)穿过对应第一矩形竖缝、对应第三矩形竖缝及对应第二矩形竖缝。

【技术特征摘要】
1.一种田字形截面剪切型高效耗能支撑，其特征在于，包括第一钢板(1)、第二钢板(2)、第三钢板(3)及若干剪切钢板(4)，第三钢板(3)位于第一钢板(1)与第二钢板(2)之间，且第一钢板(1)、第二钢板(2)及第三钢板(3)平行分布，第一钢板(1)上开设有若干列第一矩形竖缝，第二钢板(2)上开设有若干列第二矩形竖缝，第三钢板(3)上开设有若干列第三矩形竖缝，其中，一块剪切钢板(4)对应一个第一矩形竖缝、一个第二矩形竖缝及一个第三矩形竖缝，剪切钢板(4)穿过对应第一矩形竖缝、对应第三矩形竖缝及对应第二矩形竖缝。2.根据权利要求1所述的田字形截面剪切型高效耗能支撑，其特征在于，第一钢板(1)上开设有三列第一矩形竖缝，第二钢板(2)上开设有三列第二矩形竖缝，第三钢板(3)上开设有三列第三矩形竖缝，各列第一矩形竖缝中的各第一矩形竖缝自上到下依次等间距分布，各列第二矩形竖缝中的各第二矩形竖缝自上到下依次等间距分布，各列第三矩形竖缝中的各第三矩形竖缝自上到下依次等间距分布。3.根据权利要求1所述的田字形截面剪切...

【专利技术属性】
技术研发人员：李亮，周天华，
申请(专利权)人：长安大学，
类型：发明
国别省市：陕西,61