[发明专利]一种组合式防屈曲耗能支撑

说明书

技术领域

本发明涉及一种建筑结构构件，尤其是一种剪切型防屈曲耗能支撑。 

背景技术

防屈曲支撑可为框架或排架结构提供很大的抗侧刚度和承载力，广泛应用于各种建筑结构中。防屈曲支撑常见的截面形式有一字形、十字形、T形、双T型等，现有的防屈曲支撑存在支撑端部构造复杂、容易在端部发生局部破坏；承载力和刚度不易控制；受拉和受压刚度或承载力相差较大；内核单元全截面屈服后，在较长的屈服段内支撑的抗拉或抗压刚度几乎为零，可能引发连接结构的加速运动等问题。多数耗能支撑造价昂贵或构造复杂，安装制作工艺也比较繁琐，因此，防屈曲支撑仍是一种有待改善的建筑结构构件。 

中国发明专利CN101984194A公开了一种平行耗能软钢板约束型防屈曲支撑及其制作方法，通过将平行耗能钢板集束中的每块钢板等间距焊接于内部钢板上，在将外层钢管的钢板焊接于平行耗能钢板上，最后将外层钢管封闭，组成平行耗能软钢板约束型防屈曲支撑。但是该防屈曲支撑安装制作工艺复杂，成本较高，虽然在外层钢板和内部钢板之间填充有发泡剂，但焊接处仍容易受潮腐蚀。 

中国实用新型专利CN201078036Y公开了一种建筑框架结构防屈曲耗能支撑装置，由耗能钢管、内约束钢管、外约束钢管、连接钢板组成，耗能钢管管壁外侧按一定间隔成波纹状。该防屈曲支撑结构复杂，安装制作也不够方便。 

发明内容

本发明的目的在于提供了一种拉压刚度相近、安装制作简便、造价低 廉的组合式防屈曲耗能支撑。 

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案： 

一种组合式防屈曲耗能支撑，包括内核钢板和外层钢套，其特征在于，所述内核钢板两端都设置有安装连接段，中部设置有耗能段，所述耗能段两端设置有开口槽，其两端的所述开口槽之间设置有规则排列的变形孔，所述外层钢套包覆住所述耗能段，且在所述外层钢套和所述耗能段之间填充有填充材料，所述开口槽和/或所述变形孔内填充有耗能材料。 

作为本发明的一种改进，所述开口槽为斜槽，同一个所述耗能段两端的开口槽开口方向相反。 

作为本发明的进一步改进，所述内核钢板有两个或两个以上，通过正放和倒置交替的方式叠置在一起。 

作为一种优选，所述变形孔为圆孔、椭圆孔、方孔或异型孔。 

作为一种优选，所述内核钢板材料为不锈钢。 

作为一种优选，所述外层钢套横截面为圆形、椭圆形、方形或异形。 

采用上述技术方案后，由于内核钢板的耗能段上设置有开口槽和规则排列的变形孔，当内核钢板受到拉力或压力作用后，首先在开口槽与变形孔或变形孔之间的内核钢板最小截面处形成一定高度的剪切屈服区，利用材料的剪切屈服来耗散能量，减少结构中的地震作用；随着屈服位移增大，剪切屈服区域逐渐向较宽的部分延伸，防屈曲支撑的连接的承载力和屈服面积随之增大，可以耗散更多的地震能量，避免屈服阶段的结构运动加速，拉压刚度相近。此外，内核钢板两端都设置有安装连接段，方安装，整套防屈曲耗能支撑主要由内核钢板、外层钢套和填充材料组成，结构简单、造价低廉。 

内核钢板的耗能段两端设置有开口槽，当其为斜槽时，更有利于受力加大时屈服区的扩大延伸，耗散更多的地震能量。当内核钢板有两个或两个以上时，通过正放和倒置交替的方式放置，可以有效消除偏心受力，防止对防屈曲耗能支撑造成破坏。 

由于不锈钢具有良好的力学性能，非常适合作为内核钢板的材料，如 304型不锈钢，其材料屈服强度约150-200MPa，抗拉强度大于500MPa，伸长率大于40%且耐腐蚀，这些特性都有助于提升内核钢板的耗能能力和使用寿命。 

此外，外层钢套和耗能段之间填充有填充材料，可以防止内核钢板的平面外屈曲，为内核钢板提供面外支撑，开口槽和/或变形孔内也填充有耗能材料，可以利用变形孔或开口槽的剪切变形将开口槽和/或变形孔内的耗能材料剪碎来增加耗能。与摩擦型防屈曲耗能支撑相比，本发明的防屈曲耗能支撑连接刚度大，拉压刚度相近，能量耗散稳定且耗散量大，安装或更换维护方便。 

附图说明

图1为本发明组合式防屈曲耗能支撑组装后的结构示意图； 

图2为本发明组合式防屈曲耗能支撑的分解示意图； 

图3为本发明组合式防屈曲耗能支撑的横截面剖视图； 

图4为本发明组合式防屈曲耗能支撑的纵向截面剖视图。 

图中标示对应如下： 

1-内核钢板，             11-安装连接段，