[发明专利]防震断变形记录式屈曲约束支撑及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于结构工程领域的屈曲约束支撑构件，特别是涉及一种防震断变形记录式屈曲约束支撑及其制造方法。

背景技术

钢支撑框架结构有着较好的抗震性能，但在遭遇强烈地震时，钢支撑框架结构承受往复地震作用，普通钢支撑易发生受压屈曲，进而使结构的抗震能力下降，对结构安全十分不利。防屈曲约束支撑因其承受轴向压力不会发生屈曲、受拉与受压承载力相当、滞回曲线饱满、具有良好的耗能能力和低周疲劳性能等优点。约束屈曲耗能支撑的概念最早在1971年由Yoshino等人提出，并进行了以剪力墙为外约束的约束屈曲支撑的试验研究。此后大量学者对各种形式屈曲约束支撑构件的受力性能进行了研究。此外，还有一些学者针对采用屈曲约束支撑的结构的整体抗震性能进行了研究。除美国和日本外，我国大陆和台湾地区在屈曲约束支撑的研究和使用方面已取得了很多成果。

但传统屈曲约束支撑的核心在达到其疲劳极限后，将发生受拉断，丧失受拉承载力，导致结构形成薄弱层，使结构负担加重，结构破坏加速。中国专利CN101220616公开了一种加劲钢套筒屈曲约束支撑构件，采用内外套筒加强了屈曲约束支撑的受拉受压的承载能力。现有技术中屈曲约束支撑无法记录在地震中的累积变形与最大变形，不能为震后修复更换屈曲约束支撑提供依据；亦不能解决人字形支撑拉压不对称问题，使得梁内部会产生较大附加剪力，对结构安全十分不利

发明内容

本发明所要解决的问题是提供一种防震断变形记录式屈曲约束支撑及其制造方法，克服现有技术中存在的上述问题。

本发明防震断变形记录式屈曲约束支撑，包括钢管混凝土外套筒，钢管混凝土外套筒内设有芯板，芯板端部设有芯板加劲肋，还包括支撑变形记录装置，支撑变形记录装置包括两个齿板、棘轮、第一线轴和第二线轴，两个齿板固定在所述芯板加劲肋上，棘轮与钢管混凝土外套筒相连，每个齿板的长度方向上设有一排棘爪，两个齿板上的棘爪方向相反，所述棘轮两侧分别与两个齿板上的棘爪相啮合，所述第一线轴固定在棘轮的轴心上，所述第二线轴固定在所述芯板加劲肋上，线绳的一端缠绕在第二线轴上，线绳的另一端固定在第一线轴上，当所述芯板变形时，带动两齿板相对于钢管混凝土外套筒运动，棘爪驱动棘轮及第一线轴单向转动并将第二线轴上的部分线绳缠绕到第一线轴上。

本发明所述齿板上沿长度方向设有安装槽，所述棘爪位于安装槽内，每个棘爪包括第一侧面和第二侧面，第一侧面和第二侧面的顶部相交成尖角，第一侧面的根部与第一销轴相连，第一销轴与一伸缩机构相连，所述伸缩机构位于一伸缩槽内，在伸缩槽内设有沿伸缩槽深度方向的销轴滑槽，第一销轴的两端可在所述销轴滑槽内滑动；第二侧面的根部与第二销轴相连，第二销轴固定安装在安装槽内。

本发明所述齿板内侧沿长度方向各设有一道指针滑槽，所述支撑变形记录装置还包括两根指针，两根指针分别位于所述棘轮的两侧，并每根指针的两端插设在两个齿板上的指针滑槽内。

本发明所述芯板加劲肋的一端位于所述钢管混凝土外套筒的外部，所述支撑变形记录装置设在钢管混凝土外套筒外的芯板加劲肋上。

本发明所述棘轮上方设有棘轮盖，所述第一线轴的一端固定在棘轮上另一端设在棘轮盖上的轴承内，所述棘轮盖与所述钢管混凝土套筒端部固定相连。

本发明在所述钢管混凝土外套筒内对称分布多根拉索，拉索的两端固定在所述芯板两端的芯板加劲肋上。

本发明所述拉索穿设在一套管内。

本发明所述钢管混凝土外套筒的两端各设有前后两块封板，并在两封板间设置固定板，固定板固定在芯板加劲肋上，所述拉索穿过前封板和固定板后通过锚具固定。

本发明一种制作防震断变形记录式屈曲约束支撑的方法，包括以下步骤：

(1)制作芯板部分：将芯板与平行于芯板的加劲肋用对接焊缝焊接在一起，芯板与垂直于芯板的加劲肋用角焊缝焊接在一起；

(2)将固定板与加劲肋用角焊缝焊接在一起，在固定板上钻孔；

(3)将拉索置于套管内，拉索端部穿过固定板的孔洞，使用锚具进行锚固；

(4)在芯板周围铺设可压缩脱层粘结材料层；

(5)将一块前封板置于固定板前，与方钢管的内壁用角焊缝焊接在一起，向方钢管内灌注轻质混凝土，再把另一块前封板置于另一块固定板前固定，制成钢管混凝土外套筒；

(6)将后封板与方钢管的两个横截面采用角焊缝焊接在一起；