[发明专利]内外双套管约束折叠钢板耗能支撑

说明书

本发明公开了一种内外双套管约束折叠钢板耗能支撑，包括芯筒、设置在所述芯筒内的内套管、设置在所述芯筒两侧筒口的端头承压板、设置在内套管中与端头承压板内侧连接的十字固定板，连接在端头承压板外侧的十字节点板、连接设置在所述芯筒外部的外套管、与所述外套管两端连接的外套管封板，所述芯筒由多个耗能单元依次连接而成。本发明利用其良好的屈服后耗能能力减少建筑物的地震响应，制作简单，便于安装，能够应用到结构抗震方面，有效地减轻地震灾害。

技术领域

本发明属于建筑结构耗能支撑领域，涉及一种内外双套管约束折叠钢板耗能支撑。

背景技术

地震是一种强烈的自然灾害，地震时释放的能量能够对建筑物形成致命性的破坏。为了吸收地震时释放的能量保护建筑物，避免因为过量的能量输入对建筑物所造成破坏，保护人们的生命财产安全，屈曲约束支撑装置被广泛的应用。

屈曲约束支撑主要由芯板、外套管、无粘结材料等部分构成。该技术中芯板为主要受力单元，在地震作用下芯板发生变形而消耗地震所输入的能量，从而达到保护主体框架的目的。内外双套管通过对芯板的约束，防止芯板产生侧向屈曲影响其耗能效果。

然而目前的屈曲约束耗能支撑塑性铰出现较少，并不能发挥整块芯板的耗能能力，无法控制芯板的屈服点位置，无法控制塑性铰出现的数量，这就使得整个支撑的耗能性能并不能实现精确控制，从而达到预期的效果。

发明内容

技术问题：本发明提供一种利用折叠钢板形成的芯筒代替芯板作为主要受力构件，利用其良好的屈服后耗能能力减少建筑物的地震响应，制作简单，便于安装，能够应用到结构抗震方面，有效地减轻地震灾害的内外双套管约束折叠钢板耗能支撑。

技术方案：本发明的内外双套管约束折叠钢板耗能支撑，包括芯筒、设置在所述芯筒内的内套管、设置在所述芯筒两侧筒口的端头承压板、设置在内套管中与端头承压板内侧连接的十字固定板，连接在端头承压板外侧的十字节点板、连接设置在所述芯筒外部的外套管、与所述外套管两端连接的外套管封板，所述芯筒由多个耗能单元依次连接而成，所述耗能单元包括4n个异面三角形， 其中2n个为第一类，2n个为第二类，每两个第一类顶角连接设置，构成一个分组，每两个第二类底边连接设置，构成一个分组，第一类分组与第二类分组相邻连接，拼接成一个筒状构件，n为耗能单元端部多边形边数，n≥3。

进一步的，本发明中，所述端头承压板的尺寸与芯筒的筒口尺寸相同。

进一步的，本发明中，芯筒与内套管之间、芯筒与外套管之间均设置有间隙，且填充有无粘结材料。

进一步的，本发明中，十字节点板上焊接有竖向的加劲肋。

折叠钢板耗能支撑对钢板采用冲压的方式使其出现折痕，相当于在钢板之中引入了初始缺陷，进而可以控制出现塑性铰的位置，使塑性铰出现在折痕附近，还可以通过控制折痕的数量来控制塑性铰的数量。然后将冲压之后的钢板焊接成为筒状，同时增加了稳定性，不易发生面外屈曲。

本发明内外双套管约束折叠钢板耗能支撑由芯筒、内套管、外套管、端头承压板、十字固定板、十字节点板、无粘结材料、外套管封板、加劲肋构成；其中芯筒是是由普通钢板经过冲压焊接成为筒状，其折叠段是由几何尺寸相同的耗能单元组成。且耗能单元体四面均采用相同的折痕，其构造形式相对简单，制作方便；端头承压板与芯筒、十字节点板、十字固定板相连，将荷载均匀的传递给芯筒。十字固定板确定内套管的位置，焊接于端头承压板内侧。十字节点板将该支撑与框架相连接。外套管通过端头封板卡在十字节点板上。内外双套管限制耗能段折痕处出现过大的变形而影响整个支撑的耗能性能。无粘结材料覆盖于内外双套管外表面，减弱内外双套管与芯筒之间的摩擦。加劲肋焊接于十字节点板上，防止十字节点板受压屈曲。

本发明的内外双套管约束折叠钢板耗能支撑，由九部分构成，分别为内套管、外套管、外套管封板、端头承压板、芯筒、十字节点板、、十字固定板、无粘结材料，加劲肋。