一种带限位功能的双屈服点钢棒屈曲约束支撑制造技术

本发明专利技术涉及建筑抗震结构技术领域，尤其涉及一种带限位功能的双屈服点钢棒屈曲约束支撑。本发明专利技术包括：一级耗能软钢棒、二级耗能软钢管、约束钢管、限位钢板和连接钢棒；所述一级耗能软钢棒与所述连接钢棒焊接；所述限位钢板与所述一级耗能软钢棒焊接；所述二级耗能软钢管套装在所述一级耗能软钢棒上；所述约束钢管套装在所述二级耗能软钢管上。本装置采用双屈服点设计，引入一级耗能软钢棒和二级耗能软钢管装置，通过控制二级耗能软钢管启动阈值δ

【技术实现步骤摘要】
一种带限位功能的双屈服点钢棒屈曲约束支撑
本专利技术涉及建筑抗震结构
，尤其是涉及一种带限位功能的双屈服点钢棒屈曲约束支撑。
技术介绍
屈曲约束支撑是一种性能优良的消能减震装置，主要由3部分组成，即核心耗能段、外包约束单元及无粘结滑动机制单元。屈曲约束支撑的耗能段一般由低屈服点的钢材制成，约束单元可采用钢管混凝土、钢筋混凝土外套、圆型或多边形钢管等，无粘结材料在耗能单元和约束单元之间提供滑动界面，避免耗能单元因受压膨胀后与约束单元之间产生摩擦而造成轴力的增加。核心耗能段承受轴向压力时，利用外包约束单元对核心耗能段的横向变形进行约束，防止核心耗能段发生屈曲，使其能在轴力作用下发生全截面屈服，在拉伸和压缩方向获得对称的受力性能。屈曲约束支撑具有减震机理明确、减震效果明显、安全可靠、经济合理的特点，可以满足不同结构的抗震要求。在正常使用状态及小震作用下，屈曲约束支撑为建筑结构提供抗侧刚度，起到普通支撑的作用；在大震作用下，屈曲约束支撑可通过其反复拉压滞回耗散地震输入的能量。现有屈曲约束支撑绝大多数只有一个屈服点，在小震作用下不屈服，只提供附加刚度，不参与耗能。当结构在中震作用下时，支撑为结构提供必要的抗侧刚度及耗能作用；当结构遭遇超过预估中震时，屈曲约束支撑发生耗能破坏，支撑退出工作，此时结构抗侧刚度瞬时减弱，极易造成结构在倒塌破坏。近年来，部分学者开始研发分阶段屈服屈曲约束支撑，在小震下屈曲约束支撑的一部分先屈服耗能，中震或大震下屈曲约束支撑的大部分区域屈服耗能，从而有效提高屈曲约束支撑抵抗不同强度地震的耗能能力。目前分阶段耗能屈曲约束支撑的实现方法包括采用不同耗能机理阻尼器的组合和不同耗能材料阻尼器的组合。现有装置多采用低屈服点的耗能段和高屈服点的耗能段直接并联的方式，由于高屈服点的耗能段刚度比低屈服点耗能段的刚度大得多，导致低屈服点耗能段耗能受到较大影响，并不能很好的实现分阶段屈服。公开于该
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部分的信息仅仅旨在加深对本专利技术的总体
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的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种带限位功能的双屈服点钢棒屈曲约束支撑，以解决现有技术中存在的技术问题。为了实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：本专利技术提供一种带限位功能的双屈服点钢棒屈曲约束支撑，包括：一级耗能软钢棒、二级耗能软钢管、约束钢管、限位钢板和连接钢棒；所述一级耗能软钢棒与所述连接钢棒焊接；所述限位钢板与所述一级耗能软钢棒焊接；所述二级耗能软钢管套装在所述一级耗能软钢棒上；所述二级耗能软钢管设置有与所述限位钢板相对应的限位槽，所述二级耗能软钢管的限位槽与所述限位钢板之间间隙为二级耗能软钢管启动阈值δ1；所述约束钢管套装在所述二级耗能软钢管上，所述约束钢管设置有与所述限位钢板相对应的限位槽，所述约束钢管的限位槽与所述限位钢板之间间隙为约束钢管启动阈值δ2；约束钢管启动阈值δ2大于二级耗能软钢管启动阈值δ1。优选地，所述一级耗能软钢棒的两端的直径均大于中间段的直径。优选地，所述限位钢板分别焊接在所述一级耗能软钢棒的两端；所述限位钢板沿所述一级耗能软钢棒的径向在其上下表面呈突出设置。优选地，所述二级耗能软钢管在端部设置有两个上下相对的限位槽。优选地，所述约束钢管在端部设置有两个上下相对的限位槽。优选地，所述一级耗能软钢棒与所述二级耗能软钢管之间设置有无粘结滑动材料层。采用上述技术方案，本专利技术具有如下有益效果：本专利技术针对传统防屈曲耗能支撑，一般情况下只有一个屈服点，在小震作用下不屈服，只提供附加刚度，不参与耗能的难题。本装置采用双屈服点设计，引入一级耗能软钢棒和二级耗能软钢管装置，通过控制二级耗能软钢管启动阈值δ1和约束钢管启动阈值δ2，成功解决了该问题。同时在不大幅度增加结构成本的前提下，拓展了防屈曲耗能支撑的适用范围。本专利技术针对现有防屈曲耗能支撑，主要依靠核心单元进行结构抗震消能，当结构遭遇超过预估地震时，核心单元耗能破坏，支撑将完全退出工作，进而造成建筑物抗侧刚度瞬间骤减，极易造成建筑物的倒塌破坏的难题。本装置通过引入限位钢板，当支撑耗能软钢达到约束钢管启动阈值δ2后，装置通过约束钢管继续为结构提供必要的抗侧刚度，避免结构在超过预估大震作用下发生严重损坏。附图说明为了更清楚地说明本专利技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例提供的带限位功能的双屈服点钢棒屈曲约束支撑的爆炸示意图；图2为图1所示的一级耗能软钢棒的结构示意图；图3为图1所示的二级耗能软钢棒的结构示意图；图4为本专利技术实施例提供的约束钢管的结构示意图；图5为本专利技术实施例提供的带限位功能的双屈服点钢棒屈曲约束支撑的结构示意图；图标：1-一级耗能软钢棒；2-二级耗能软钢管；3-约束钢管；4-限位钢板；5-连接钢棒。具体实施方式下面将结合附图对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。在本专利技术的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。在本专利技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。以下结合附图对本专利技术的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本专利技术，并不用于限制本专利技术。本实施例提供一种带限位功能的双屈服点钢棒屈曲约束支撑，包括：一级耗能软钢棒1、二级耗能软钢管2、约束钢管3、限位钢板4和连接钢棒5；所述一级耗能软钢棒1与所述连接钢棒5焊接；所述限位钢板4与所述一级耗能软钢棒1焊接；所述二级耗能软钢管2套装在所述一级耗能软钢棒1上；所述二级耗能软钢管2设置有与所述限位钢板4相对应的限位槽，所述二级耗能软钢管2的限位槽与所述限位钢板4之间间隙为二级耗能软钢管启动阈值δ本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种带限位功能的双屈服点钢棒屈曲约束支撑，其特征在于，包括：一级耗能软钢棒、二级耗能软钢管、约束钢管、限位钢板和连接钢棒；所述一级耗能软钢棒与所述连接钢棒焊接；所述限位钢板与所述一级耗能软钢棒焊接；所述二级耗能软钢管套装在所述一级耗能软钢棒上；所述二级耗能软钢管设置有与所述限位钢板相对应的限位槽，所述二级耗能软钢管的限位槽与所述限位钢板之间间隙为二级耗能软钢管启动阈值δ

【技术特征摘要】
1.一种带限位功能的双屈服点钢棒屈曲约束支撑，其特征在于，包括：一级耗能软钢棒、二级耗能软钢管、约束钢管、限位钢板和连接钢棒；所述一级耗能软钢棒与所述连接钢棒焊接；所述限位钢板与所述一级耗能软钢棒焊接；所述二级耗能软钢管套装在所述一级耗能软钢棒上；所述二级耗能软钢管设置有与所述限位钢板相对应的限位槽，所述二级耗能软钢管的限位槽与所述限位钢板之间间隙为二级耗能软钢管启动阈值δ1；所述约束钢管套装在所述二级耗能软钢管上，所述约束钢管设置有与所述限位钢板相对应的限位槽，所述约束钢管的限位槽与所述限位钢板之间间隙为约束钢管启动阈值δ2；约束钢管启动阈值δ2大于二级耗能软钢管启动阈值δ1。


2.根据权利要求1所述的带限位功能的双屈服点钢棒屈曲约束支撑，其特征在于，所述一级耗能软钢...

【专利技术属性】
技术研发人员：甄伟，閤东东，程俊飞，张磊，张龑华，赵帆，
申请(专利权)人：北京市建筑设计研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11