发明专利技术提供了一种新型装配式带SMA自复位屈曲约束支撑装置。该装置的自复位体系使得整体结构无论受压还是受拉均使SMA索材受拉而为结构提供可观的自复位性能。该装置的耗能体系又使整体结构具备优异的耗能性能。因此当整体结构通过外部连接系统应用于工程中时，可实现建筑结构小震及中震不坏、大震可更换的抗震功能，保证建筑仅产生较小残余变形的同时兼备优异耗能性能，可满足建筑结构正常使用极限状态及承载能力极限状态设计中的刚度、耗能及承载力需求。力需求。力需求。
【技术实现步骤摘要】
一种新型装配式带SMA自复位屈曲约束支撑装置
[0001]本专利技术涉及结构工程
，特别是屈曲约束支撑装置。
技术介绍
[0002]中国地处世界上两个最大的地震集中发生地带—环太平洋地震带与欧亚地震带，发生在中国的地震又多又强，使得中国成为世界上蒙受地震伤害最多的国家之一，因此建筑结构的抗震性能对于人民生命财产安全具有重要意义，地震对于建筑结构的危害主要来源于地震产生的横波，横波使基础产生较大的运动加速度，从而使结构承受巨大侧向力，因此结构刚度、延性及耗能性能成为结构抗震能力的衡量指标。
[0003]传统的建筑结构，采用延性抗震理念进行设计，以节点塑性变形或支撑屈曲约束为代价有效耗散地震能量，但因耗能而产生的过大残余变形使建筑物震后立即丧失其了使用功能，甚至永久失效，极不利于震后灾民安置及城市经济财产安全，需要进一步改进。现有技术中，大多自复位耗能支撑耗能形式单一，多仅利用材料耗能或摩擦耗能，导致整体支撑耗能性能不佳，同时由于此类自复位耗能支撑多依赖各部件之间产生滑动大位移来制造自复位位移差量，因而产生相对位移的各部件间必须无连接，这样往往造成结构刚度仅由自复位索材受拉刚度提供，整体结构刚度不足，在承受侧向力时产生较大侧移而不满足建筑规范及正常使用要求。
技术实现思路
[0004]本专利技术的目的是提供一种新型装配式带SMA自复位屈曲约束支撑装置，其特征在于:一字形支撑核心、外U型钢、内U型钢、若干螺栓I、若干螺栓II、异形构件Ⅰ和异形构件Ⅱ。
[0005]所述外U型钢的U型槽内部容纳一字形支撑核心和内U型钢。所述一字形支撑核心为板状材料，其两端是位于外U型钢外部的连接端板。所述一字形支撑核心的上下板面分别面向内U型钢和外U 型钢。所述内U型钢的U型槽口背向一字形支撑核心，内U型钢的U 型槽内部容纳异形构件Ⅰ和异形构件Ⅱ。
[0006]所述异形构件Ⅰ包括水平段I、垂直段I、水平段II和垂直段 II。垂直段I、水平段II和垂直段II组成U形，水平段II位于该U形槽口中的板面为摩擦面I。所述异形构件Ⅱ呈L形，包括水平段 III和垂直段III。水平段III位于L形半包围区域内的表面为摩擦面II。所述异形构件Ⅰ和异形构件Ⅱ组成异形组合体。在二者组合在一起后，垂直段II与摩擦面II接触。垂直段III与摩擦面I接触。垂直段I与垂直段III通过SMA索I连接。垂直段III与垂直段II通过SMA索II连接。
[0007]所述异形组合体与一字形支撑核心通过螺栓II连接。所述外U 型钢和内U型钢通过螺栓I连接。
[0008]进一步，还包括槽钢盖板。所述槽钢盖板通过螺栓I与外U型钢和/或内U型钢。所述槽钢盖板与外U型钢围成筒状结构，所述异形组合体和内U型钢穿入在筒状结构的内腔中。
[0009]进一步，所述一字形支撑核心由中间的屈服段、两端的连接端板，以及连接屈服段
和连接端板的过渡段构成。
[0010]所述连接端板是开孔的梯形，这些开孔用于与异形组合体和外部构件连接。
[0011]所述屈服段的宽度小于过渡段和连接端板的宽度。
[0012]进一步，还包括限位杆。所述限位杆穿过一字形支撑核心，将一字形支撑核心限位于内U形钢和/或外U形钢。进一步，所述一字形支撑核心的上下板面分别与内U型钢和外U型钢留有1～2mm空隙，为一字形支撑核心受压屈曲提供变形空间。
[0013]进一步，所述外U形钢的U型槽内部的两侧具有滑槽。所述滑槽与一字形支撑核心平齐。
[0014]进一步，外U形钢的U形槽口两侧具有凸缘，形成与槽钢盖板连接的企口。
[0015]所述外U形钢的两侧均有两排通孔。所述外U形钢的两侧均有两排通孔。所述槽钢盖板的两侧均有一排通孔。
[0016]所述所述外U形钢的两侧的下排通孔与所述外U形钢的两侧下排通孔对齐，并采用螺栓I连接。
[0017]所述所述外U形钢的两侧的上排通孔、所述外U形钢的两侧上排通孔与槽钢盖板的通孔对齐，并采用螺栓I连接。
[0018]进一步，所述水平段I和水平段III的端头具有供螺栓II连接一字形支撑核心的连接端板的通孔。
[0019]进一步，所述SMA索I和SMA索II均通过锚具与异形构件Ⅰ和异形构件Ⅱ锚固。
[0020]进一步，还包括带孔连接钢板。所述带孔连接钢板通过螺栓III 连接一字形支撑核心与建筑构件。
[0021]进一步，所述螺栓I和螺栓III为高强螺栓。所述螺栓II为普通螺栓。
[0022]本专利技术的技术效果是毋庸置疑的，通过设计特殊的结构和耗能机制，显著增加了自复位耗能支撑的耗能性能，同时屈曲约束支撑的引入较大提升了支撑结构刚度，减小了设置该支撑的框架结构的侧向位移。整体结构在承受地震往复荷载时，支撑一字形核心产生伸长及缩短，使两个异形构件产生相对运动，此相对运动使得锚固于两个异形构件垂直段的SMA索材总有一组受拉，相对运动反向后，之前受拉的一组SMA索开始卸载，且卸载的SMA索材残余变形接近为零，因此所述SMA索材可为结构变形提供稳定的抵抗刚度，从而实现结构自复位功能。相比于其他自复位屈曲约束支撑，本结构几乎达到全装配化，仅采用螺栓连接，装配方法快捷简便，具有工业化潜力。
附图说明
[0023]图1是本专利技术整体装配图
[0024]图2是本专利技术分解图
[0025]图3是本专利技术耗能系统图
[0026]图4是本专利技术的耗能系统分解图；
[0027]图5是本专利技术的异形构件核心部分示意图；
[0028]图6是图5中的异形构件核心部分的分解示意图；
[0029]图7是本专利技术的带孔连接钢板示意图；
[0030]图8是图7中的带孔连接钢板的分解示意图。
[0031]图中：一字形支撑核心(1)、屈服段(101)、连接端板(102)、过渡段(103)、外U形钢(2)、滑槽(201)、凸缘(202)、内U形钢(3)、槽钢盖板(4)、限位杆(5)、螺栓I(6)、异形构件Ⅰ(7)、水平段I(701)、垂直段I(702)、水平段II(703)、摩擦面I(7031)、垂直段II(704)、异形构件Ⅱ(8)、水平段III(801)、摩擦面II (8011)、垂直段III(802)、锚具(9)、SMA索I(10)、SMA索II (11)、螺栓II(12)、带孔连接钢板(13)、螺栓III(14)。
具体实施方式
[0032]下面结合实施例对本专利技术作进一步说明，但不应该理解为本专利技术上述主题范围仅限于下述实施例。在不脱离本专利技术上述技术思想的情况下，根据本领域普通技术知识和惯用手段，做出各种替换和变更，均应包括在本专利技术的保护范围内。
[0033]实施例1：
[0034]一种新型装配式带SMA自复位屈曲约束支撑装置，其特征在于: 一字形支撑核心1、外U型钢2、内U型钢3、若干螺栓I6、若干螺栓II12、异形构件Ⅰ7和异形构件Ⅱ8。
[0035]所述外U型钢2的U型槽内部容纳一字形支撑核心1和内U本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种新型装配式带SMA自复位屈曲约束支撑装置，其特征在于:包括所述一字形支撑核心(1)、外U型钢(2)、内U型钢(3)、若干螺栓I(6)、若干螺栓II(12)、异形构件Ⅰ(7)和异形构件Ⅱ(8)；所述外U型钢(2)的U型槽内部容纳一字形支撑核心(1)和内U型钢(3)；所述一字形支撑核心(1)为板状材料，其两端是位于外U型钢(2)外部的连接端板(102)；所述一字形支撑核心(1)的上下板面分别面向内U型钢(3)和外U型钢(2)；所述内U型钢(3)的U型槽口背向一字形支撑核心(1)，内U型钢(3)的U型槽内部容纳异形构件Ⅰ(7)和异形构件Ⅱ(8)；所述异形构件Ⅰ(7)包括水平段I(701)、垂直段I(702)、水平段II(703)和垂直段II(704)；垂直段I(702)、水平段II(703)和垂直段II(704)组成U形，水平段II(703)位于该U形槽口中的板面为摩擦面I(7031)；所述异形构件Ⅱ(8)呈L形，包括水平段III(801)和垂直段III(802)；水平段III(801)位于L形半包围区域内的表面为摩擦面II(8011)；所述异形构件Ⅰ(7)和异形构件Ⅱ(8)组成异形组合体；在二者通过两组SMA索组合在一起后，垂直段II(704)与摩擦面II(8011)接触；垂直段II(802)与摩擦面I(7031)接触；垂直段I(702)与垂直段III(802)通过SMA索I(10)连接；垂直段III(802)与垂直段II(704)通过SMA索II(11)连接；所述异形组合体与一字形支撑核心(1)通过螺栓II(12)连接；所述外U型钢(2)和内U型钢(3)通过螺栓I(6)连接。2.根据权利要求1所述的一种新型装配式带SMA自复位屈曲约束支撑装置，其特征在于：还包括槽钢盖板(4)；所述槽钢盖板(4)通过螺栓I(6)与外U型钢(2)和/或内U型钢(3)连接；所述槽钢盖板(4)与外U型钢(2)围成筒状结构，所述异形组合体和内U型钢(3)穿入在筒状结构的内腔中。3.根据权利要求1所述的一种新型装配式带SMA自复位屈曲约束支撑装置，其特征在于：所述一字形支撑核心(1)由中间的屈服段(101)、两端的连接...
【专利技术属性】
技术研发人员：冉晓伟，石宇，
申请(专利权)人：重庆大学，
类型：发明
国别省市：
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