一种新型支撑型抗震耗能器

摘要

一种新型支撑型抗震耗能器，包括防屈曲装置，芯板和隔离材料，隔离材料位于防屈曲装置与芯板之间，其特征在于：所述防屈曲装置为两个“［”型钢通过连接件焊接组合而成，而且在两个所述“［”型钢的一端处设置有大变形防护部件，所述芯板位于两个所述“［”型钢之间，所述芯板两端设置垂直加劲板，在所述防屈曲装置的两端开有与所述加劲板数量相等的槽口，所述加劲板插入所述槽口中，该发明芯板端部通过加劲设计成“十”字形或两个“十”字横向连接在一起的截面，以加强端部连接的可靠性和支撑的稳定性，减小芯板及防屈曲装置的耗材量，充分利用防屈曲装置的刚度，减小防屈曲装置的截面，降低材耗，同时减小对建筑使用功能的影响。

权利要求

1.一种新型支撑型抗震耗能器，包括防屈曲装置，芯板和隔离材料，隔离材料位于防屈曲装置与芯板之间，其特征在于：所述防屈曲装置为两个“［”型钢通过连接件焊接组合而成，而且在两个所述“［”型钢的一端处设置有大变形防护部件，所述芯板位于两个所述“［”型钢之间，所述芯板两端处垂直设置加劲板，在所述防屈曲装置的两端开有与所述加劲板数量相等的槽口，所述加劲板插入所述槽口中；芯板的截面优选为等截面形式，两端垂直设置的加劲板数量为两块或四块，相应地所述芯板两端的截面形状为“十”字形截面或两个“十”字横向连接在一起的截面，所述的加劲板设置有限位钢板；所述大变形防护部件位于新型支撑型抗震耗能器的一端，其截面形状为“［”形或矩形，并设置有槽口，所述的槽口与加劲板上的限位钢板形成大变形防失效装置。

2.根据权利要求1所述的新型支撑型抗震耗能器，其特征在于：所述防屈曲装置的所述两个“［”型钢的外侧可以设置加强部件来增加防屈曲装置的刚度，所述加强部件沿所述两个“［”型钢的侧面纵向连续布置或分段布置。

3.根据权利要求2所述的新型支撑型抗震耗能器，其特征在于：所述加强部件的纵向与所述新型支撑型抗震耗能器的纵向同向，且所述加强部件垂直于新型支撑型抗震耗能器纵向方向的截面形状为“一”字形、“T”形或矩形。

4.根据权利要求2所述的新型支撑型抗震耗能器，其特征在于：所述加强部件为矩形钢板，且所述矩形钢板中两个较大面积的平面与所述防屈曲装置的纵向方向垂直。

5.根据权利要求1所述的新型支撑型抗震耗能器，其特征在于：所述防屈曲装置两个端部分别设有封头钢板。

6.根据权利要求1所述的新型支撑型抗震耗能器，其特征在于：所述芯板与所述防屈曲装置一端焊接在一起，另一端自由滑动。

7.根据权利要求1所述的新型支撑型抗震耗能器，其特征在于：所述连接件为“一”字形钢或“T”形钢，所述连接件沿所述新型支撑型抗震耗能器的纵向连续布置或分段布置。

8.根据权利要求1所述的新型支撑型抗震耗能器，其特征在于：所述隔离材料为软玻璃板，橡胶板或硅胶板。

说明书

一种新型支撑型抗震耗能器

技术领域

[0001] 本发明涉及一种新型支撑型抗震耗能器,特别是涉及一种加工简单，性能稳定的新型支撑型抗震耗能器。

背景技术

[0002] 最近几十年时间以来，支撑型抗震耗能器在美国、日本、我国台湾等国家和地区的应用较多。支撑型抗震耗能器是一种在受拉和受压状态下都不发生屈曲的支撑，与传统支撑相比具有更稳定的力学性能。通过支撑型抗震耗能器不仅可以提高结构的刚度和延性，而且利用钢材的滞回性能可以消耗由于水平荷载作用在结构的上的能量，对结构的抗震能力提高有很大意义。

[0003] 到2008年支撑型抗震耗能器的建筑有数百栋，然而国内在这方面的研究尚处于起步阶段，工程案例较少，产品应用以国外产品为主，因此造价偏高。

[0004] 一般的支撑型抗震耗能器截面在纵向上由五部分构成：约束屈服段；约束非屈服段；无约束非屈服段；无粘结可膨胀材料；屈服约束机构。约束非屈服段和无约束非屈服段要保证支撑在极限受力时处于非屈服状态，因此这两部分的面积较大，即这两段的外围尺寸较大，这样会带来以下问题：

[0005] 1.芯板及防屈曲装置的耗材量大；

[0006] 2.有些情况下芯板需要多次变截面，制作加工的工序复杂；

[0007] 3.防屈曲装置的外观尺寸大。构件的外观尺寸为了到达对非屈服段的约束导致防屈曲装置外观尺寸很大，对建筑使用功能造成不良影响，同时会浪费材料，支撑的自重大；

[0008] 4.“一”字形芯板截面的防屈曲装置稳定性不好，容易造成防屈曲装置的破坏。另外，支撑端部连接面外稳定性不好，容易发生面外破坏导致支撑作用的失效。

[0009] 5.纯钢结构的防屈曲装置时防屈曲装置局部容易发生局部破坏。

发明内容

[0010] 针对上述问题，本发明的主要目的在于提供一种新型的支撑型抗震耗能器，与传统的支撑型抗震耗能器相比，本发明提供的新型支撑型抗震耗能器，芯板和防屈曲装置材料节省，加工难度和成本降低。

[0011] 本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题的：

[0012] 一种新型支撑型抗震耗能器，包括防屈曲装置，芯板和隔离材料，隔离材料位于防屈曲装置与芯板之间，其特征在于：所述防屈曲装置为两个“［”型钢通过连接件焊接组合而成，而且在两个所述“［”型钢的同一端处设置有大变形防护部件，所述芯板位于两个所述“［”型钢之间，所述芯板两端处垂直设置加劲板，在所述防屈曲装置的两端开有与所述加劲板数量相等的槽口，所述加劲板插入所述槽口中。

[0013] 其中所述芯板的截面优选为等截面形式，两端面垂直设置的所述加劲板数量为两块或四块，相应地所述芯板两端面的截面为“十”字形截面或两个“十”字横向连接在一起的截面。所述的加劲板上设置有限位钢板。

[0014] 其中所述大变形防护部件位于新型支撑型抗震耗能器的一端，截面形状为“［”形或矩形并设置有槽口，与上述的限位钢板共同形成限位装置。

[0015] 其中所述的槽口与加劲板上的限位钢板形成大变形防失效装置。

[0016] 其中所述防屈曲装置的所述两个“［”型钢的外侧设置有加强部件，所述加强部件沿所述两个“［”型钢的侧面纵向连续布置或分段布置。

[0017] 其中所述加强部件的纵向与所述新型支撑型抗震耗能器的纵向同向，且所述加强部件垂直于新型支撑型抗震耗能器纵向方向的截面形状为“一”字形、“T”形或矩形。

[0018] 其中所述加强部件为矩形钢板，且所述矩形钢板中两个较大面积的平面与所述防屈曲装置的纵向方向垂直。

[0019] 其中所述防屈曲装置两个端部分别设有封头钢板。

[0020] 其中所述芯板与所述防屈曲装置一端焊接在一起，另一端自由滑动。

[0021] 其中所述连接件为“一”字形钢或“T”形钢，所述连接件沿所述新型支撑型抗震耗能器的纵向连续布置或分段布置。

[0022] 其中所述隔离材料为软玻璃板，橡胶板或硅胶板。

[0023] 本发明的积极进步效果在于：本发明提供的支撑型抗震耗能器芯板优选为等截面面积形式，端部通过加劲设计成“十”字形或两个“十”字横向连接在一起的截面，以加强端部连接的可靠性和支撑的稳定性，减小芯板及防屈曲装置的耗材量；防屈曲装置端部设置大变形防护装置，防止支撑在超过设计最大变形或大震作用下支撑的断裂破坏，提高支撑的安全贮备；充分利用防屈曲装置的刚度，减小防屈曲装置的截面，降低材耗，同时减小对建筑使用功能的影响；对防屈曲装置的加劲措施能明显提高支撑的性能稳定性；防屈曲装置端部设置封板增强了防屈曲装置的整体性和稳定性，防止支撑在端部发生局部破坏。

附图说明

[0024] 图1是本发明第一种实施例的前视图。

[0025] 图2是本发明图1A-A方向视图之一。

[0026] 图3是本发明图1A-A方向视图之二。

[0027] 图4是本发明图1B-B方向的示意图。

[0028] 图5是本发明图1C-C方向的示意图。

[0029] 图6是本发明第二种实施例的前视图。

[0030] 图7是本发明图6B-B方向视图。

[0031] 图8是本发明第三种实施例的前视图。

[0032] 图9是本发明图8B-B方向视图。

[0033] 图10是本发明第四种实施例的前视图。

[0034] 图11是本发明图10B-B方向视图。

[0035] 图12是本发明第五种实施例的前视图。

[0036] 图13是本发明图12A-A方向视图之一。

[0037] 图14是本发明图12A-A方向视图之二。

[0038] 图15是本发明图12B-B方向视图。

[0039] 图16是本发明图12C-C方向视图。

具体实施方式

[0040] 下面结合附图给出本发明较佳实施例，以详细说明本发明的技术方案。

[0041] 图1是本发明第一种实施例的前视图，图2是本发明图1A-A方向视图之一，图3是本发明图1A-A方向视图之二，图4是本发明图1B-B方向的示意图，图5是本发明图1C-C方向的示意图；如图1、图2、图4和图5所示，一种新型支撑型抗震耗能器包括防屈曲装置3，芯板1和隔离材料4，隔离材料4位于防屈曲装置3与芯板1之间，隔离材料4为软玻璃板，橡胶板或硅胶板。如图2所示，防屈曲装置3为两个“［”型钢31通过连接件焊接组合而成，而且在两个“［”型钢31的同一端处设置有大变形防护部件6，以防止新型支撑型抗震耗能器在超过设计最大变形或大震作用下支撑的断裂破坏，提高支撑的安全贮备，大变形防护部件6垂直于新型支撑型抗震耗能器纵向方向的截面形状为矩形，芯板1位于两个“［”型钢31之间，芯板1的中间部分截面为“一”字形截面，而芯板1两端的两侧分别垂直设置有一块加劲板2，此时芯板1的两端面的截面如图2和图5所示为十字形的截面，在防屈曲装置3的两端，即两个“［”型钢31的两端和大变形防护部件6上，开有一条槽口，加劲板2插入槽口中，并在防屈曲装置3的一端将加劲板2与防屈曲装置3的焊接在一起，以防止这种新型支撑型抗震耗能器在工作过程中发生滑移破坏。在两个“［”型钢31的外侧设置有加强部件7，加强部件7沿两个“［”型钢31的侧面纵向连续布置或分段布置，如图1和图4所示，在此实施例中加强部件7的截面形状为“T”字形，可以连续布置也可以分段布置。在防屈曲装置3两个端部分别设有封头钢板8，如图1所示，以增强防屈曲装置3的整体性和稳定性，防止支撑在端部发生局部破坏。为了减化芯板的加工和减少材料的浪费，芯板1的截面优选为等截面形式。在这一实施例中，图2也可以采用图3替换，此时大变形防护部件
6垂直于新型支撑型抗震耗能器纵向方向的截面形状为“［”形，

[0042] 图6是本发明第二种实施例的前视图，图7是本发明图6B-B方向视图，这一实施例与上述的一种实施例的区别在于加强部件71的截面形状为“一”字形，如图7所示，其余与第一种实施例相同。

[0043] 图8是本发明第三种实施例的前视图，图9是本发明图8B-B方向视图，这一实施例与上述的两种实施例的区别在于加强部件72的截面形状为矩形，如图9所示，其余与前两种实施例相同，在此不再累述。

[0044] 图10是本发明第四种实施例的前视图，图11是本发明图10B-B方向视图，在这一实施例中，没有如实施例一中的加强部件7，其余与实施例一相同。

[0045] 图12是本发明第五种实施例的前视图，在这一实施例中，图12截面A-A处的视图如图13所示，在两个“［”型钢31的同一端处设置有大变形防护部件63，其截面形状为“［”形。图12截面A-A处的视图也可以如图14所示，其中大变形防护部件64截面形状为矩形。在芯板1两端的两侧分别垂直设置有两块加劲板2，此时芯板1的两端面的截面如图13，图
14和图16所示为两个“十”字横向连接在一起的截面，在防屈曲装置3的两端，即两个“［”型钢31的两端和大变形防护部件6上，各开有与加劲板2位置相对应的两条槽口，加劲板
2插入槽口中，并在防屈曲装置3的一端将加劲板2与防屈曲装置3的焊接在一起，以防止这种新型支撑型抗震耗能器在工作过程中发生滑移破坏。在这一实施例中，图12B-B方向截面如图15所示，在两个“［”型钢31的外侧设置有加强部件73，其截面形状为“一”字形，同时在两个“［”型钢31上还设置有加强部件74，该加强部件74为矩形钢板，且矩形钢板中两个较大面积的平面与防屈曲装置3的纵向方向垂直，其与两个“［”型钢31相接触处焊接在一起。这一实施例中的其余特征和连接关系与第一种实施例相同。

[0046] 以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内，本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。