一种连接壳体结构杆件的耗能构件制造技术

本实用新型专利技术公开了一种连接壳体结构杆件的耗能构件，包括套筒、芯板及若干根预应力索，其中，芯板的中部套接于套筒内，且芯板的中部为圆筒形结构，芯板的外壁上固定有钢板，芯板与套筒之间设有无粘接材料层，预应力索的中部沿轴向穿过芯板，预应力索的两端均通过第一高强度螺栓固定于壳体结构杆件上，预应力索与芯板的内壁之间填充有混凝土，该耗能构件能够消耗较大的能量，并且破坏之后拆卸方便，易于更换。

【技术实现步骤摘要】
一种连接壳体结构杆件的耗能构件
本技术涉及土木工程的壳体建筑领域，涉及一种连接壳体结构杆件的耗能构件。
技术介绍
大跨空间结构是目前发展最快的结构类型，大跨度建筑及作为其核心的空间结构技术的发展状况是代表一个国家建筑科技水平的重要标志之一。大跨度空间壳体结构兼有杆系结构和薄壳结构的固有特性,具有受力合理,覆盖跨度大，刚度大、自重轻、造型丰富美观,综合技术经济指标好的特点，是大跨度大空间结构的主要结构形式之一，有的广阔发展前景。壳体结构广泛应用于各种大型场馆建设中，场馆不仅跨度大，需高空作业，而且施工技术复杂，工期紧，要求结构轻巧。另外，从工程重要性来讲，对其壳体结构的坚固耐用也有很高的要求。然而，目前对壳体结构与主体结构的连接件研究尚显不足，更缺乏能支持工程设计理论和方法的科学与技术储备。因此，开展大跨度壳体结构与主体结构的连接件研究显得非常迫切。大跨度结构一般设计复杂，施工难度较大。而连接件模型简单，设计简单。耗能构件自1995年阪神大地震后在日本开始兴起，并逐渐传到美国、中国台湾地区等，自2010年上海世博会后，耗能构件在我国开始大范围的使用。耗能构件具有滞回性能稳定、耗能能力大、长期可靠并不受环境与温度影响的特点。而在壳体结构中，连接件是比较脆弱的其中一个部位，如果连接处破坏则很难修复。因此使用耗能构件，在破坏时优先破坏耗能构件。且耗能构件易于更换，成本低，就有了广阔的应用领域。普通耗能连接件在破坏时无法消耗较大的能量，改为若发生强度较大破坏，耗能构件与主体结构都极易被破坏。
技术实现思路
本技术的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种连接壳体结构杆件的耗能构件，该耗能构件能够消耗较大的能量，并且破坏之后拆卸方便，易于更换。为达到上述目的，本技术所述的连接壳体结构杆件的耗能构件包括套筒、芯板及若干根预应力索，其中，芯板的中部套接于套筒内，且芯板的中部为圆筒形结构，芯板的外壁上固定有钢板，芯板与套筒之间设有无粘接材料层，预应力索的中部沿轴向穿过芯板，预应力索的两端均通过第一高强度螺栓固定于壳体结构杆件上，预应力索与芯板的内壁之间填充有混凝土。套筒的外壁上设有防腐蚀漆层。预应力索的数量为四根。预应力索的两端均通过第二高强度螺栓固定于壳体结构杆件上。钢板为矩形结构。本技术具有以下有益效果：本技术所述的连接壳体结构杆件的耗能构件包括套筒、芯板及若干根预应力索，在使用时，通过预应力索将壳体结构杆件上的能量传递到芯板上，由于芯板的中部为圆筒形结构，芯板与套筒之间设有无粘接材料层，通过芯板与套筒之间的移动，实现较大能量的消耗。同时通过无粘接材料层减小摩擦破坏，进一步提高耗能构件屈服后的低周疲劳性能，另外，预应力索的两端均通过第一高强度螺栓固定于壳体结构杆件上，从而使耗能构件耗能破坏后更容易更换，拆卸及更换较为方便。附图说明图1为本技术中套筒1的结构示意图；图2为本技术的结构示意图；图3为本技术使用时的示意图。其中，1为套筒、2为防腐蚀漆层、3为芯板、4为无粘接材料层、5为预应力索、6为混凝土、7为壳体结构杆件。具体实施方式下面结合附图对本技术做进一步详细描述：本技术所述的连接壳体结构杆件的耗能构件包括套筒1、芯板3及若干根预应力索5，其中，芯板3的中部套接于套筒1内，且芯板3的中部为圆筒形结构，芯板3的外壁上固定有钢板，芯板3与套筒1之间设有无粘接材料层4，预应力索5的中部沿轴向穿过芯板3，预应力索5的两端均通过第一高强度螺栓固定于壳体结构杆件7上，预应力索5与芯板3的内壁之间填充有混凝土6。套筒1的外壁上设有防腐蚀漆层2；预应力索5的数量为四根；预应力索5的两端均通过第二高强度螺栓固定于壳体结构杆件7上；钢板为矩形结构。在实际应用时，芯板3采用低屈服软钢的钢板通过点焊制作而成，芯板3包括中部核心段及连接段，核心段位于套筒1的内部，套筒1由高强度铝板制作而成。本技术的制作过程为：1)选用低屈服软钢的钢板，再将低屈服软钢的钢板通过点焊的方式连接成为圆筒形结构，形成芯板3，防止应力集中引起破坏；2)钢板由第二高强度螺栓固定在芯板3上；3)将无粘结材料装入芯板3和套筒1的之间的空隙中，形成无粘接材料层4，使芯板3与套筒1之间保持自由移动，减少摩擦破坏，另外，可以在无粘接材料层4的外侧及芯板3的外侧用铝板做外包约束；4)给套筒1的外侧涂防腐蚀漆层2，提高套筒1的耐久性，使套筒1能够在恶劣环境中使用；5)在芯板3中放置四条预应力索5，并再在预应力索5与芯板3之间填充混凝土6；6)将预应力索5通过第一螺栓固定于壳体结构杆件7上。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种连接壳体结构杆件的耗能构件，其特征在于，包括套筒(1)、芯板(3)及若干根预应力索(5)，其中，芯板(3)的中部套接于套筒(1)内，且芯板(3)的中部为圆筒形结构，芯板(3)的外壁上固定有钢板，芯板(3)与套筒(1)之间设有无粘接材料层(4)，预应力索(5)的中部沿轴向穿过芯板(3)，预应力索(5)的两端均通过第一高强度螺栓固定于壳体结构杆件(7)上，预应力索(5)与芯板(3)的内壁之间填充有混凝土(6)。

【技术特征摘要】
1.一种连接壳体结构杆件的耗能构件，其特征在于，包括套筒(1)、芯板(3)及若干根预应力索(5)，其中，芯板(3)的中部套接于套筒(1)内，且芯板(3)的中部为圆筒形结构，芯板(3)的外壁上固定有钢板，芯板(3)与套筒(1)之间设有无粘接材料层(4)，预应力索(5)的中部沿轴向穿过芯板(3)，预应力索(5)的两端均通过第一高强度螺栓固定于壳体结构杆件(7)上，预应力索(5)与芯板(3)的内壁之间填充有混凝土(...

【专利技术属性】
技术研发人员：矫璐超，常玉珍，龙彦鹏，冯婷，程迪焱，
申请(专利权)人：西安建筑科技大学，
类型：新型
国别省市：陕西,61