本发明专利技术公开了一种装配式可更换的两级防屈曲耗能支撑构件，包括两级防屈曲耗能结构；第一级防屈曲耗能结构包括内方钢管、多个第一级椭圆形钢管、芯材钢板；第二级防屈曲耗能结构包括外方钢管、多个第二级椭圆形钢管、活塞钢管；外方钢管套在内方钢管外部，内方钢管将外方钢管内部分隔为上下两个空腔，上下两个空腔内均安装第二级椭圆形钢管，第二级椭圆形钢管与外方钢管相固连的一侧开设固定孔。合理地利用钢材因弯曲而受拉的良好滞回耗能性能既达到两次耗能的效果又可以起到两次阻尼器的作用，还可以通过这种两次屈曲后刚度的叠加有效地解决一次屈曲耗能后期刚度下降过快的缺陷。陷。陷。
【技术实现步骤摘要】
一种装配式可更换的两级防屈曲耗能支撑构件
[0001]本专利技术涉及一种建筑结构中多级耗能支撑及其制作方法，特别是涉及一种装配式可更换的两级防屈曲耗能支撑构件。
技术介绍
[0002]在建筑结构的设计或抗震加固改造中，支撑是一种有效提高结构抗侧刚度中的构件，而普通的钢支撑存在受压屈曲问题。针对传统普通钢支撑存在的受压屈曲问题，出现了防屈曲支撑这一新型支撑形式。但是这类防屈曲支撑在屈服时刚度下降较多造成建筑结构产生过大的位移，使结构因刚度下降过快产生层间位移过大引起非结构构件破坏甚至构件破坏，对震后修复带来很大不便，特别是大震作用时，这种破坏很明显。
[0003]因此，现有技术存在缺陷，需要改进。
技术实现思路
[0004]本专利技术针对现有技术的不足提供一种装配式可更换的两级防屈曲耗能支撑。
[0005]本专利技术采用以下技术方案：
[0006]一种装配式可更换的两级防屈曲耗能支撑构件，包括两级防屈曲耗能结构；第一级防屈曲耗能结构包括内方钢管(1)、多个第一级椭圆形钢管(2)、芯材钢板(3)；内方钢管(1)截面为矩形，芯材钢板(3)平行于内方钢管(1)相对的两个面插入方钢管(1)内部，将方钢管(1)内部分隔为上下两个空间，上下两个空间内均安装第一级椭圆形钢管(2)，第一级椭圆形钢管(2)上两个相对的直线钢板上均开设固定孔，在芯材钢板(3)和内方钢管(1)上开设与第一级椭圆形钢管(2)的固定孔相对应的孔，将芯材钢板(3)、内方钢管(1)和第一级椭圆形钢管(2)固定在一起；第二级防屈曲耗能结构包括外方钢管(8)、多个第二级椭圆形钢管(22)、活塞钢管(6)；外方钢管(8)套在内方钢管(1)外部，内方钢管(1)将外方钢管(8)内部分隔为上下两个空腔，上下两个空腔内均安装第二级椭圆形钢管(22)，第二级椭圆形钢管(22)与第一级椭圆形钢管(2)形状、大小相同，区别在于第二级椭圆形钢管(22)上两个相对的直线钢板上分别开设固定孔与活动孔(14)；第二级椭圆形钢管(22)与外方钢管(8)相固连的一侧开设固定孔，通过螺栓(7)将第二级椭圆形钢管(22)和外方钢管(8)固定在一起，第二级椭圆形钢管(22)与内方钢管(1)连接的一侧开设有活动孔(14)，通过螺栓(7)将第二级椭圆形钢管(22)和内方钢管(1)安装在一起可以在活动孔(14)范围内相对滑动。
[0007]所述的装配式可更换的两级防屈曲耗能支撑构件，内方钢管(1)一端完全密封、另一端开口，完全密封的一端连接有连接端板(12)；芯材钢板(3)从开口一端插入内方钢管(1)内部，芯材钢板(3)的一端伸出在内方钢管(1)的外部，该端与另一连接端板(12)固定连接，芯材钢板(3)另一端位于内方钢管(1)内部靠近内方钢管(1)完全密封的一端，芯材钢板(3)位于内方钢管(1)内部的一端固定连接钢管塞(4)，钢管塞(4)的断面形状与内方钢管(1)的断面形状相同。
[0008]所述的装配式可更换的两级防屈曲耗能支撑构件，钢管塞(4)外部与内方钢管(1)
接触的四个侧面带有润滑涂层(5)，钢管塞(4)插入方钢管(1)之后润滑涂层(5)和方钢管(1)内壁接触，钢管塞(4)能够自由滑动。
[0009]所述的装配式可更换的两级防屈曲耗能支撑构件，在靠近内方钢管(1)开口的一端、且位于外方钢管(8)的内部设置有活塞钢管(6)，活塞钢管(6)与芯材钢板(3)固定连接，活塞钢管(6)的断面形状与外方钢管(8)的断面形状相同，在外方钢管(8)的一端内壁设置两组活塞挡(9)，将活塞钢管(6)包围在两组活塞挡(9)之间，活塞钢管(6)在活塞挡(9)之间能够自由滑动；外方钢管(8)内侧的活塞挡(9)与内方钢管(1)开口的一端保持一定距离，在外方钢管(8)的另一端内壁设置两组限位挡(10)，在内方钢管(1)相应的位置设置一卡挡(11)，卡挡(11)位于两组限位挡(10)之间，卡挡(11)能够在两组限位挡(10)之间自由滑动。
[0010]所述的装配式可更换的两级防屈曲耗能支撑构件，活塞挡(9)距第一级椭圆形钢管(2)边缘的间距为L1，活塞挡(9)距第二级椭圆形钢管(22)边缘的间距为L1；L1应大于等于1倍第一级椭圆形钢管(2)圆弧形处的直径d，防止芯材钢板(3)带动第一级椭圆形钢管(2)或第二级椭圆形钢管(22)受拉时第一级椭圆形钢管(2)或第二级椭圆形钢管(22)边缘与活塞挡(9)产生阻挡接触影响力和位移滞回曲线的耗能。
[0011]所述的装配式可更换的两级防屈曲耗能支撑构件，第一级椭圆形钢管(2)相互之间间距为L2，第二级椭圆形钢管(22)相互之间间距为L2；L2应大于等于1倍第一椭圆形钢管(2)圆弧形处的直径d，可以有效防止某个第一级椭圆形钢管(2)或第二级椭圆形钢管(22)在受力屈服时变形不同步而产生的相互挤压影响力和位移滞回曲线的耗能。
[0012]所述的装配式可更换的两级防屈曲耗能支撑构件，第一级椭圆形钢管(2)与限位挡(10)之间的安装间距为L3，第二级椭圆形钢管(22)与限位挡(10)之间的安装间距为L3；L3应大于等于1倍椭圆形钢管(2)圆弧形处的直径d，可以有效防止内方钢管(1)带动第二级椭圆形钢管(22)受压时第二级椭圆形钢管(22)边缘与限位挡(10)产生阻挡接触影响力和位移滞回曲线的耗能。
[0013]所述的装配式可更换的两级防屈曲耗能支撑构件，活塞钢管(6)与活塞挡(9)之间的活动间距为L4；也等于活动孔(14)的边缘与临近安装螺栓(7)中心之间的间距；L4应大于等于2倍且小于等于4倍的第一级椭圆形钢管(2)的屈服位移，既可以防止第二级椭圆形钢管(22)参与受力后第一级椭圆形钢管(2)位移变形过大而破坏，并有效利用第一级椭圆形钢管(2)变形的耗能，又可以有效地带动内方钢管(1)与外方钢管(8)之间的第二级椭圆形钢管(22)的参与受力，达到增加内方钢管(1)与芯材钢板(3)之间的第一级椭圆形钢管(2)屈服后的承载力和刚度的效果。
[0014]所述的装配式可更换的两级防屈曲耗能支撑构件，内方钢管(1)开口端与内侧活塞挡(9)纵向长度方向之间的间距为L5；L5应大于等于0.25倍第一级椭圆形钢管(2)或第二级椭圆形钢管(22)圆弧形处的直径d，可以有效防止因安装偏差出现内方钢管(1)开口端与活塞挡(9)之间的接触阻挡影响力和位移滞回曲线的耗能。
[0015]所述的装配式可更换的两级防屈曲耗能支撑构件，第一级椭圆形钢管(2)边缘距钢管塞(4)的间距为L6，L6应大于等于(1)倍第一级椭圆形钢管(2)圆弧形处的直径d，可以有效防止第一级椭圆形钢管(2)边缘与钢管塞(4)变形不同步时发生接触影响力和位移滞回曲线的耗能。
[0016]所述的装配式可更换的两级防屈曲耗能支撑构件，钢管塞(4)距内方钢管(1)闭口
端的活动距离为L7；L7应大于等于(1)倍第一级椭圆形钢管(2)弧形处的直径d，可以充分发挥第一级椭圆形钢管(2)屈服后的位移变形，有效地实现第一级椭圆形钢管(2)屈服后的力和位移滞回曲线的耗能。...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种装配式可更换的两级防屈曲耗能支撑构件，其特征在于，包括两级防屈曲耗能结构；第一级防屈曲耗能结构包括内方钢管(1)、多个第一级椭圆形钢管(2)、芯材钢板(3)；内方钢管(1)截面为矩形，芯材钢板(3)平行于内方钢管(1)相对的两个面插入方钢管(1)内部，将方钢管(1)内部分隔为上下两个空间，上下两个空间内均安装第一级椭圆形钢管(2)，第一级椭圆形钢管(2)上两个相对的直线钢板上均开设固定孔，在芯材钢板(3)和内方钢管(1)上开设与第一级椭圆形钢管(2)的固定孔相对应的孔，将芯材钢板(3)、内方钢管(1)和第一级椭圆形钢管(2)固定在一起；第二级防屈曲耗能结构包括外方钢管(8)、多个第二级椭圆形钢管(22)、活塞钢管(6)；外方钢管(8)套在内方钢管(1)外部，内方钢管(1)将外方钢管(8)内部分隔为上下两个空腔，上下两个空腔内均安装第二级椭圆形钢管(22)，第二级椭圆形钢管(22)与第一级椭圆形钢管(2)形状、大小相同，区别在于第二级椭圆形钢管(22)上两个相对的直线钢板上分别开设固定孔与活动孔(14)；第二级椭圆形钢管(22)与外方钢管(8)相固连的一侧开设固定孔，通过螺栓(7)将第二级椭圆形钢管(22)和外方钢管(8)固定在一起，第二级椭圆形钢管(22)与内方钢管(1)连接的一侧开设有活动孔(14)，通过螺栓(7)将第二级椭圆形钢管(22)和内方钢管(1)安装在一起可以在活动孔(14)范围内相对滑动。2.根据权利要求1所述的装配式可更换的两级防屈曲耗能支撑构件，其特征在于，内方钢管(1)一端完全密封、另一端开口，完全密封的一端连接有连接端板(12)；芯材钢板(3)从开口一端插入内方钢管(1)内部，芯材钢板(3)的一端伸出在内方钢管(1)的外部，该端与另一连接端板(12)固定连接，芯材钢板(3)另一端位于内方钢管(1)内部靠近内方钢管(1)完全密封的一端，芯材钢板(3)位于内方钢管(1)内部的一端固定连接钢管塞(4)，钢管塞(4)的断面形状与内方钢管(1)的断面形状相同。3.根据权利要求2所述的装配式可更换的两级防屈曲耗能支撑构件，其特征在于，钢管塞(4)外部与内方钢管(1)接触的四个侧面带有润滑涂层(5)，钢管塞(4)插入方钢管(1)之后润滑涂层(5)和方钢管(1)内壁接触，钢管塞(4)能够自由滑动。4.根据权利要求1所述的装配式可更换的两级防屈曲耗能支撑构件，其特征在于，在靠近内方钢管(1)开口的一端、且位于外方钢管(8)的内部设置有活塞钢管(6)，活塞钢管(6)与芯材钢板(3)固定连接，活塞钢管(6)的断面形状与外方钢管(8)的断面形状相同，在外方钢管(8)的一端内壁设置两组活塞挡(9)，将活塞钢管(6)包围在两组活塞挡(9)之间，活塞钢管(6)在活塞挡(9)之间能够自由滑动；外方钢管(8)内侧的活塞挡(9)与内方钢管(1)开口的一端保持一定距离，在外方钢管(8)的另一端内壁设置两组限位挡(10)，在内方钢管(1)相应的位置设置...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨小卫，唐晓红，张永利，关辉，王浩民，任蒙恩，耿佩，罗宏华，
申请(专利权)人：河南财政金融学院，
类型：发明
国别省市：
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