[发明专利]形状记忆合金弹簧防屈曲支撑的装配、耗能及自复位方法

说明书

形状记忆合金弹簧防屈曲支撑的装配、耗能及自复位方法，属于建筑减震领域，为了解决现有支撑主要依靠内芯变形耗能导致内芯在地震中支撑能力不强，更换及维护成本高，不具有自复位能力的问题，在圆钢管外周覆接若干个形状记忆合金弹簧，将两根圆钢管和上钢板以竖直的钢条固定连接，将两个第一钢块相应的卡在两个形状记忆合金弹簧端部的圆钢管上，将十字形长钢带凹槽内芯的第二钢块相应地卡在两个形状记忆合金弹簧之间的圆钢管上，将钢板组与上钢板用螺栓连接，效果是为装配式，大部分都是使用螺栓进行连接，所以其拆卸方便快捷，易于日常的维护及震后的修复。

技术领域

本发明属于建筑减震领域，涉及一种防屈曲支撑的装配、耗能及自复位方法。

背景技术

传统的土木工程结构支撑主要有：偏心支撑、耗能耦撑、耗能框支撑等支撑形式，大多数支撑主要通过变形来消耗地震能量，达到减轻地震带来的作用的目的。由于结构构件具有弹塑性的特性，这些耗能支撑不可避免地会发生一些损伤、变形，不利于能量的耗散，对建筑物的稳定性有影响。

耗能减震技术主要是：通过在原有结构中添加被动耗能装置，消耗本来由结构构件消耗的地震能量，大大减缓了因震动作用给结构带来的变形和损伤。目前已开发的耗能器主要有：粘滞耗能器、粘弹性耗能器、金属耗能器和摩擦耗能器，其中前两类称为速度相关型耗能器，后两类统称为滞变型耗能器，金属耗能器又分为铅阻尼器和软钢阻尼器。

防屈曲支撑(Buckling Restrained Brace,BRB)是一种被认为具有前途支撑耗能形式，防屈曲支撑克服了传统支撑屈曲的缺点。在地震荷载下具有饱满的滞回曲线，因此在应用中表现出优良的耗能能力和良好抗震性能，在一些发达国家得到了极大的推广。防屈曲支撑构件由内核构件和外围约束构件两部分组成，在地震作用下，内核构件率先进入屈服,起到保护主体框架的作用，并且可以耗散地震能量。防屈曲支撑兼备支撑和耗能的优良性能，可以作为最好的减震消能装置之一。前人对防屈曲支撑端部附加摩擦阻尼器，但是大震过后，附加摩擦阻尼器的支撑由于屈曲而不易拆卸；并且该种支撑初始状态需要施加预应力，预应力施加的准确与否会影响支撑的减震效果；同时，内芯作为耗能的主要部分，更换频率不低，维护成本高。

发明内容

为了解决现有支撑主要依靠内芯变形耗能导致内芯在地震中支撑能力不强，更换及维护成本高，不具有自复位能力的问题，本发明提出如下技术方案：一种形状记忆合金弹簧防屈曲支撑的装配方法，在圆钢管外周覆接若干个形状记忆合金弹簧，将两根圆钢管和上钢板以竖直的钢条固定连接，将两个第一钢块相应的卡在两个形状记忆合金弹簧端部的圆钢管上，将十字形长钢带凹槽内芯的第二钢块相应地卡在两个形状记忆合金弹簧之间的圆钢管上，将钢板组与上钢板用螺栓连接。

一种防屈曲支撑在地震中的耗能方法，防屈曲支撑由所述的形状记忆合金弹簧防屈曲支撑的装配方法而装配形成，两个弹簧放在相邻两个第一矩形块钢板之间，两个弹簧被两个第一矩形钢块之间的第二矩形钢块所分隔且限位，当第二矩形块左右移动时，由第一矩形块限制弹簧的左右移动，使得第二矩形块压缩两边的弹簧进行耗能。

一种防屈曲支撑内芯在震后的自行复位方法，在地震中，内芯使用所述的防屈曲支撑在地震中的耗能方法耗能，并由形状记忆合金弹簧恢复初始形状而使得内芯自行复位。

有益效果：弹簧是套在圆钢管上的，之所以选用圆形的钢管，是因为弹簧随动圆形移动更为顺畅，耗能效果较好，具体说，两个弹簧是放在相邻两个第一矩形块钢板之间的，两个弹簧被两个第一矩形钢块之间的第二矩形钢块所分隔且限位，当第二矩形块左右移动时，可以由第一矩形块限制弹簧的左右移动，使得第二矩形块压缩两边的弹簧进行耗能，简单的说，内芯左右移动而带动其上的第二矩形块左右移动，第二矩形块左右移动而压缩第一矩形块间的弹簧，第一矩形块被固定在底板，因而弹簧被第一矩形块限位从而耗能。本发明为装配式，大部分都是使用螺栓进行连接，所以其拆卸方便快捷，易于日常的维护及震后的修复。采用形状记忆合金弹簧来进行耗能减震，因形状记忆合金材料具有超弹性、高阻尼、耐腐蚀性和记忆效应，所以能高效地进行耗能，震后自我复位，使用周期长。