一种屈曲支撑装置及其制备方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种屈曲支撑装置及其制备方法。该装置包括管柱体、封头；管柱体由(2n+1)层钢管组装而成，管柱体包括n层屈曲层钢管、(n+1)层约束层钢管；约束层钢管与屈曲层钢管之间相间套装，且管柱体的最内层以及最外层均为约束层；n为≥1的自然数；屈曲层钢管两端部分别固接在一封头上，约束层钢管长度不大于屈曲层钢管长度。本发明专利技术装置通过单封头与屈曲层钢管端部固接，或者多级封头分别与屈曲层钢管端部固接后再将多级封头通过螺栓紧固的方式制备得到。本发明专利技术提出一种多层屈曲支撑的概念，能使钢管约束型屈曲支撑既有恰当的承载能力，又有理想的屈曲效果。

Buckling support device and preparation method thereof

The invention discloses a buckling support device and a preparation method thereof. The device comprises a tubular body, head; column body is composed of (2n+1) layer steel pipe assembly, pipe column includes N layer, layer of steel tube buckling (n+1) layer constrained layer constraint between the steel tube and steel tube; layer buckling layers of steel pipe and the inner pipe and the suit, and the outer cylinder are constrained n is a natural number greater than or equal level; 1; both ends of steel tube buckling layer is fixedly connected with a head, constrained layer length of not more than steel buckling length of pipe layer. The device of the invention is fixedly connected with the end of the buckling layer steel pipe through a single head, or the multi-stage end cap is respectively fixed with the end of the buckling layer steel pipe, and then the multi-stage header is prepared by bolt fastening. The invention provides a multilayer buckling support concept, which can make the steel tube restrained buckling support have the proper bearing capacity and the ideal buckling effect.

【技术实现步骤摘要】
一种屈曲支撑装置及其制备方法
本专利技术属于建筑
，尤其涉及一种屈曲支撑装置及其制备方法。
技术介绍
屈曲支撑装置是一种给新建(或既有)土木工程结构能起到支撑作用、耗能作用的备损专用装置，即结构物受地震作用时让该装置的屈曲来保护结构物主体。这种技术属于土木工程领域，在结构的新建设计、加固设计中均可应用。已经成熟的屈曲支撑装置按照工作原理分，有整体约束型和装配约束型两大类；按照材料的特点分，有钢筋混凝土约束型、钢管混凝土组合约束型、纯钢约束型等；按照外形形状分，有柱型和梭型两类。在整体钢管约束型装置当中，已经有单层屈曲的产品存在(因加上两层约束层，共计有三层钢管，故又称三重屈曲支撑)。对于单层屈曲支撑，当需要强调承载能力时，就需要增加钢管的厚度，而钢管厚度的增加会降低支撑的屈曲能力。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种屈曲支撑装置及其制备方法，旨在解决现有单层屈曲支撑无法在满足高承载力的同时，又能避免钢管厚度的增加对屈曲性能不利影响的问题。本专利技术是这样实现的，一种屈曲支撑装置，该装置包括管柱体、封头；其中，所述管柱体由(2n+1)层钢管组装而成，所述管柱体包括n层屈曲层钢管、(n+1)层约束层钢管；所述约束层钢管与屈曲层钢管之间相间套装，且管柱体的最内层以及最外层均为约束层；所述n为≥1的自然数；所述屈曲层钢管两端部分别固接在一封头上，所述约束层钢管长度不大于屈曲层钢管长度。优选地，所述封头由共圆心螺孔的n级封头构成；其中，第X级封头直径大于第X层屈曲层钢管内径，且第X级封头直径不大于第(X+1)层屈曲层钢管内径；所述第X层屈曲层钢管两端分别固接第X级的对应封头，且n级封头之间共圆心螺孔内穿入螺杆并配合螺母紧固；1≤X＜n。本专利技术进一步公开了一种屈曲支撑装置的制备方法，该屈曲支撑装置包括管柱体、封头；其中，所述管柱体由(2n+1)层钢管组装而成，所述管柱体包括n层屈曲层钢管、(n+1)层约束层钢管；所述约束层钢管与屈曲层钢管之间相间套装，且管柱体的最内层以及最外层均为约束层；所述n为≥1的自然数；所述屈曲层钢管两端部分别固接一对应封头，所述约束层钢管长度不大于屈曲层钢管长度；所述封头由共圆心螺孔的n级封头构成；其中，第X级封头直径大于第X层屈曲层钢管内径，且第X级封头直径不大于第(X+1)层屈曲层钢管内径；所述第X层屈曲层钢管两端分别固接第X级的对应封头，且n级封头之间共圆心螺孔内穿入螺杆并配合螺母紧固；1≤X＜n；上述屈曲支撑装置的制备方法包括以下步骤：(1)将第1级封头螺孔内插入螺杆，并将螺杆头部固定在第1级封头内侧；(2)将第1层屈曲层与第1级对应封头连接后将第1层约束层钢管装入第1层屈曲层内，同时将第2层约束层钢管套在第1层屈曲层钢管的外面，再将第1级的另一端封头与第1层屈曲层连接；(3)将第2层屈曲层与第2级的对应封头连接，将步骤(2)所述元件的螺杆对准第2级端封头上的同心螺孔并穿入后装入第2层屈曲层内，同时将第3层约束层钢管套在第2层屈曲层钢管的外面，再将第2级的另一端封头传出步骤(2)所述元件的螺杆后与第2层屈曲层连接；(4)重复步骤(3)，直到X级封头、X层屈曲层钢管以及(X+1)层约束层钢管完成装配；(5)将螺杆配合螺母将第1级封头～第n级封头紧固。(6)将第n级封头与连接件连接。本专利技术进一步公开了一种屈曲支撑装置的制备方法，该屈曲支撑装置包括管柱体、封头；其中，所述管柱体由(2n+1)层钢管组装而成，所述管柱体包括n层屈曲层钢管、(n+1)层约束层钢管；所述约束层钢管与屈曲层钢管之间相间套装，且管柱体的最内层以及最外层均为约束层；所述n为≥1的自然数；所述屈曲层钢管两端部分别固接一对应封头，所述约束层钢管长度不大于屈曲层钢管长度；该屈曲支撑装置的制备方法包括以下步骤：(1)将n层屈曲层钢管、(n+1)层约束层钢管相间套装构成柱体，所述柱体最内层和最外层为约束层；(2)将柱体中每层屈曲层钢管两端部分别固接在所对应的封头一侧。相比于现有技术的缺点和不足，本专利技术具有以下有益效果：本专利技术提出一种多层屈曲支撑的概念，这种多层屈曲支撑不仅能使钢管约束型屈曲支撑既有恰当的承载能力，又有理想的屈曲效果。附图说明图1是专利技术一实施例中两层屈曲支撑装置的剖面结构示意图；图2是图1装置的装配示意图；图3是专利技术又一实施例中两层屈曲支撑装置的剖面结构示意图；图4是图3装置的装配示意图。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。本专利技术公开了一种屈曲支撑装置，该装置包括管柱体、封头；其中，所述管柱体由(2n+1)层钢管组装而成，所述管柱体包括n层屈曲层钢管、(n+1)层约束层钢管；所述约束层钢管与屈曲层钢管之间相间套装，且管柱体的最内层以及最外层均为约束层；所述n为≥1的自然数；所述屈曲层钢管两端部分别固接一对应封头，所述约束层钢管长度不大于屈曲层钢管长度。在本专利技术实施例中，上述固接包括焊接、粘结、拼接等形式。此外，在封头与连接件固接。在本专利技术实施例中，以焊接接方式为例，该屈曲支撑装置的具体组成为：(1)第一内约束层、第二内约束层(兼做第一屈曲层的外约束)、第三内约束层(兼做第二屈曲层的外约束)、……、第n内约束层(兼做第(n-1)屈曲层的外约束)；(2)第一屈曲层、第二屈曲层、……、第n屈曲层；(3)封头；(4)第(n+1)层外约束层；(5)连结件。在本专利技术实施例中，上述屈曲支撑装置的制备方法包括以下步骤：(1)将n层屈曲层钢管、(n+1)层约束层钢管相间套装构成柱体，所述柱体最内层和最外层为约束层；(2)将柱体中每层屈曲层钢管两端部分别固接所对应的封头。为便于理解，本专利技术实施例以两层屈曲支撑装置为例，即当n＝2时，说明装置各个装置的构造关系。如图1～2所示，其中，图1是本实施例中两层屈曲支撑装置的剖面结构示意图；图2是图1装置的装配示意图。图1中各标号解析：1-第一内约束层，3-第二内约束层，2-第一屈曲层，4-第二屈曲层，6-封头，7-外约束层，8-连结件。图2中，约束层与屈曲层定位，约束层端部与封头隔离，让屈曲层端部与封头，连接件8与封头6一次性直接可靠连接，完成装配。本专利技术提出一种多层屈曲支撑的概念，不仅能使钢管约束型屈曲支撑既有恰当的承载能力，又有理想的屈曲效果。本专利技术进一步公开了一种屈曲支撑装置，该装置包括管柱体、封头；其中，所述管柱体由(2n+1)层钢管组装而成，所述管柱体包括n层屈曲层钢管、(n+1)层约束层钢管；所述约束层钢管与屈曲层钢管之间相间套装，且管柱体的最内层以及最外层均为约束层；所述n为≥1的自然数；所述屈曲层钢管两端部分别固接一对应封头，所述约束层钢管长度不大于屈曲层钢管长度；所述封头由共圆心螺孔的n级封头构成；其中，第X级封头直径大于第X层屈曲层钢管内径，且第X级封头直径不大于第(X+1)层屈曲层钢管内径；所述第X层屈曲层钢管两端分别固接第X级的对应封头，且n级封头之间共圆心螺孔内穿入螺杆并配合螺母紧固；1≤X＜n。在本专利技术实施例中，提供了一种固接和螺栓紧固混合方式拼装的屈曲支撑装置。其中，第1～n层约束层为内约束层，第(n+1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种屈曲支撑装置，其特征在于，该装置包括管柱体、封头；其中，所述管柱体由(2n+1)层钢管组装而成，所述管柱体包括n层屈曲层钢管、(n+1)层约束层钢管；所述约束层钢管与屈曲层钢管之间相间套装，且管柱体的最内层以及最外层均为约束层；所述n为≥1的自然数；所述屈曲层钢管两端部分别固接在一封头上，所述约束层钢管长度不大于屈曲层钢管长度。

【技术特征摘要】
1.一种屈曲支撑装置，其特征在于，该装置包括管柱体、封头；其中，所述管柱体由(2n+1)层钢管组装而成，所述管柱体包括n层屈曲层钢管、(n+1)层约束层钢管；所述约束层钢管与屈曲层钢管之间相间套装，且管柱体的最内层以及最外层均为约束层；所述n为≥1的自然数；所述屈曲层钢管两端部分别固接在一封头上，所述约束层钢管长度不大于屈曲层钢管长度。2.如权利要求1所述的屈曲支撑装置，其特征在于，所述封头由共圆心螺孔的n级封头构成；其中，第X级封头直径大于第X层屈曲层钢管内径，且第X级封头直径不大于第(X+1)层屈曲层钢管内径；所述第X层屈曲层钢管两端分别固接第X级的对应封头，且n级封头之间共圆心螺孔内穿入螺杆并配合螺母紧固；1≤X＜n。3.权利要求2所述的屈曲支撑装置的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：(1)将第1级封头螺孔内插入螺杆，并将螺杆头部固定在第1级封头内侧；(2)将第1层屈曲层与第...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋彧，
申请(专利权)人：兰州理工大学，
类型：发明
国别省市：甘肃,62