本发明专利技术公开了一种无灌浆棒材耗能装置，包括耗能棒材、内增强连接段、外约束套管以及外连接段；耗能棒材包括中间的耗能变形段和两端的挤压连接段；耗能变形段和挤压连接段直径相同；内增强连接段包括挤压段和外螺纹连接段，挤压段中设有挤压孔；耗能棒材的挤压连接段位于挤压孔中，对挤压段外围实施环向挤压使得耗能棒材与内增强连接段连接在一起；外连接段包括约束段和螺纹段，在外连接段内部设计约束筒和内螺纹段，外螺纹连接段连接于内螺纹段内，挤压段位于约束筒内；外约束套管套设于耗能棒材外层，外约束套管两端位于约束筒内，且与挤压段之间具有一定的变形间隙。本发明专利技术的耗能棒材在耗能变形段不削弱，耗能棒材与外约束套管之间无需灌浆。之间无需灌浆。之间无需灌浆。
【技术实现步骤摘要】
一种无灌浆棒材耗能装置
[0001]本专利技术涉及工程结构抗震
，尤其涉及一种无灌浆棒材耗能装置。
技术介绍
[0002]消能减震技术当前已经广泛应用在高烈度地区的建筑结构和桥梁工程中用以减轻地震灾害。金属阻尼器作为成熟的耗能装置之一，因其加工简单、性能稳定和环境适应性强而在实际工程中得到了大量的应用。屈曲约束棒材耗能装置是一种拉压受力下都能达到全截面屈服的轴向耗能元件，在地震作用下具有稳定的滞回行为，这种特性使它具有双重结构功能，既能为结构提供必要的抗侧刚度，又可以发挥耗能的作用，是当前比较理想的耗能装置之一。
[0003]然而，为了解决外套管对耗能棒材的约束作用，传统的屈曲约束棒材耗能装置通常是在外套管与耗能棒材之间灌砂浆，这种加工方式虽然造价便宜，但是存在以下突出的问题：(1)灌浆质量不易控制，很难保证耗能棒材外围具有等间距的间隙以协调棒材受压变形，这样容易导致耗能棒材在反复拉压变形下局部屈曲明显而导致疲劳性能降低；(2)为了使变形全部集中在耗能棒材上，通常要对耗能棒材中间段削弱。这种设计方法不但增加了加工的难度，而且造成了材料的浪费。
[0004]CN 106760855 B公开了一种竹节形圆棒耗能杆，其耗能圆棒设计为竹节形，外约束部件与圆形耗能棒材之间无需灌浆或者增加多余部件对其进行约束，使得耗能杆的构造简单，但是竹节形棒材还需要对耗能部位进行削弱。
技术实现思路
[0005]本专利技术提供了一种无灌浆棒材耗能装置，以解决传统灌浆式的屈曲约束棒材耗能装置加工繁琐和低周疲劳性能差的难题，同时也避免了因棒材截面削弱而导致的材料浪费的问题。
[0006]本专利技术采用的技术方案是：提供一种无灌浆棒材耗能装置，包括：
[0007]耗能棒材、内增强连接段、外约束套管以及外连接段；
[0008]所述耗能棒材包括中间的耗能变形段和两端的挤压连接段；所述耗能变形段和挤压连接段直径相同；
[0009]所述内增强连接段包括挤压段和外螺纹连接段，所述挤压段中设有挤压孔；所述耗能棒材的挤压连接段位于挤压孔中，对挤压段外围实施环向挤压使得耗能棒材与内增强连接段连接在一起；
[0010]所述外连接段包括约束段和螺纹段，在外连接段内部设计约束筒和内螺纹段，所述外螺纹连接段连接于所述内螺纹段内，所述挤压段位于所述约束筒内；
[0011]所述外约束套管套设于所述耗能棒材外层，所述外约束套管两端位于所述约束筒内，且与所述挤压段之间具有一定的变形间隙。
[0012]进一步地，所述耗能棒材与外约束套管之间无需灌浆，仅需设定一定的间隙。
[0013]进一步地，还包括定位螺钉，所述外约束套管上设置有定位螺孔；所述定位螺钉通过定位螺孔来限制耗能棒材和外约束套管之间的变形。
[0014]进一步地，所述耗能棒材由钢棒或形状记忆合金棒制成。
[0015]本专利技术的有益效果是：
[0016](1)本专利技术中的耗能棒材在耗能变形段不需要削弱，通过在端部与内增强连接段环向挤压的方式进行连接并实现端部增强，这样不会造成材料的浪费。外约束套管直接对耗能棒材进行约束，无需通过灌浆来实现，这样不但减少了施工难度，减轻了耗能装置自身的质量，也提升了耗能装置的疲劳性能。
[0017](2)整个耗能装置由装配的方式组成，施工简单方便。耗能棒材与外约束套管之间设置定位螺钉，方便控制二者之间的变形间隙。外连接段对外约束管也起到约束作用，这样保证整个耗能装置在受弯作用下仍然可以正常工作。
附图说明
[0018]图1是本专利技术公开的无灌浆棒材耗能装置的正视图；
[0019]图2是图1中沿A
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A线的剖视图；
[0020]图3是图1中沿B
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B线的剖视图；
[0021]图4是图1中沿C
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C线的剖视图；
[0022]图5是图1中沿D
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D线的剖视图；
[0023]图6是本专利技术公开的耗能棒材与内增强连接段的连接示意图；
[0024]图7示出了图6中的耗能棒材的结构示意图；
[0025]图8是本专利技术公开的外约束套管的结构示意图；
[0026]图9是本专利技术公开的无灌浆棒材耗能装置的结构示意图；
[0027]图10示出了图9中的定位螺钉的结构示意图；
[0028]图11是本专利技术公开的内增强连接段的结构示意图；
[0029]图12是本专利技术公开的内增强连接段的正视图；
[0030]图13示出了图12沿E
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E线的剖视图；
[0031]图14是本专利技术公开的外连接段的结构示意图；
[0032]图15是本专利技术公开的外连接段的正视图；
[0033]图16示出了图15沿F
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F线的剖视图。
[0034]附图标记：1、耗能棒材；11、耗能变形段；12、挤压连接段；2、内增强连接段；21、挤压段；22、挤压孔；23、外螺纹连接段；3、外约束套管；31、约束区域；32、定位螺孔；4、外连接段；41、约束段；42、约束筒；43、内螺纹段；44、螺纹段；5、定位螺钉。
具体实施方式
[0035]为了使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本专利技术作进一步详细描述，但本专利技术的实施方式不限于此。
[0036]实施例1：
[0037]参见图1
‑
16，本实施例公开一种无灌浆棒材耗能装置，包括耗能棒材1、内增强连接段2、外约束套管3以及外连接段4。
[0038]参见图7，耗能棒材1包括位于中间的耗能变形段11和位于两端的挤压连接段12；耗能变形段11和挤压连接段12直径相同。耗能棒材1优选采用钢棒或形状记忆合金棒制成。
[0039]参见图11
‑
13，内增强连接段2包括挤压段21和外螺纹连接段23，挤压段21中设有挤压孔22，挤压孔22的直径略大于耗能棒材1的挤压连接段12的直径。参见图2、图6，耗能棒材1的挤压连接段12位于挤压孔22中，对挤压段21外围实施环向挤压使得耗能棒材1与内增强连接段2连接在一起。挤压后，挤压连接段12与挤压段21之间产生的粘结力要大于耗能变形段11的极限承载力。这种连接方式通过对端部增强而使得变形集中在耗能棒材1的中间部位，并且无需对耗能棒材1的耗能变形段11进行削弱。内增强连接段2的加工顺序是先与耗能棒材1挤压连接，然后再加工外螺纹连接段23，这样易于加工，且加工成本低。
[0040]参见图14
‑
16，外连接段4包括约束段41和螺纹段44，在外连接段4内部设计约束筒42和内螺纹段43。其中约束段41与约束筒42是用来约束外约束套管3；内螺纹段43是用来和内增强连接段2的外螺纹连接段23连接，而螺纹段44是在实际应用中用来安装连接的。参见图2，外螺纹连接段23连接于所述内螺纹段43内，挤压段21位于约束筒42内。
[0041]参见图2、本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种无灌浆棒材耗能装置，其特征在于，包括：耗能棒材(1)、内增强连接段(2)、外约束套管(3)以及外连接段(4)；所述耗能棒材(1)包括位于中间的耗能变形段(11)和位于两端的挤压连接段(12)；所述耗能变形段(11)和挤压连接段(12)直径相同；所述内增强连接段(2)包括挤压段(21)和外螺纹连接段(23)，所述挤压段(21)中设有挤压孔(22)；所述耗能棒材(1)的挤压连接段(12)位于挤压孔(22)中，对挤压段(21)外围实施环向挤压使得耗能棒材(1)与内增强连接段(2)连接在一起；所述外连接段(4)包括约束段(41)和螺纹段(44)，在外连接段(4)内部设计约束筒(42)和内螺纹段(43)，所述外螺纹连接段(23)连接于所述内螺纹段(...
【专利技术属性】
技术研发人员：王斌，陈鹏，戴靠山，张展宏，
申请(专利权)人：四川大学，
类型：发明
国别省市：
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