[实用新型]一种自复位、快修复U型软钢消能支撑

说明书

本实用新型公开了一种自复位、快修复U型软钢消能支撑，由U型软钢板、备用U型软钢板、钢套筒、工字钢梁、螺栓、挡板、预应力筋、锚具、滑动钢板、挡块、连接头组成。U型软钢板分别与工字钢梁和钢套筒采用螺栓连接，备用U型软钢板与工字钢梁采用螺栓连接，工字钢梁穿过滑动钢板的工字开口处，挡板与工字钢梁焊接，预应力筋穿过滑动钢板并用锚具固定，挡块与钢套筒采用螺栓连接。与传统支撑或者防屈曲支撑相比，该支撑采用U型软钢板作为支撑和消能元件，具有支撑和消能双重效果的同时，还具有拉压受力均匀的特点；采用的预应力筋提供自复位性能，解决了残余位移的影响；设计了便于连接的备用U型软钢板，解决了震后快速修复的问题。

技术领域

本实用新型涉及工程结构抗震领域的消能支撑装置，尤其是涉及一种自复位、快修复U型软钢消能支撑。

背景技术

我国地处环太平洋地震带和欧亚地震带之间，国土的大部分地区为地震区，特别是我国的西部地区多为强震区，地震活动频繁。为最大限度地减小地震灾害造成的损失，必须对工程结构物进行抗震设计与加固。

目前针对结构抗震不利位置广泛采用的防屈曲支撑加固存在严重不足。防屈曲支撑受拉和受压时承载力并不相等，受压承载力不断减小，受拉承载力不断强化，由于该拉压不均现象给支撑与结构连接处造成隐患，常需对该连接处进行局部加固处理，然而又将加大施工时间和成本；防屈曲支撑在发生屈服变形后产生塑性变形，因而造成了支撑受力变形后无法回到原有位置(残余位移)，给结构安全性带来隐患；防屈曲支撑在震后常需要整体拆除更换，耗时较长，成本高，操作复杂。

实用新型内容

为了克服上述缺陷，本实用新型提供一种自复位、快修复U型软钢消能支撑，工字钢梁和钢套筒仅可以轴向发生相对移动，U型软钢板通过螺栓连接在工字钢梁和钢套筒上，备用U型软钢板仅通过螺栓连接在工字钢梁上以作备用，预应力筋穿过滑动钢板并施加预应力。因此，结构变形时，工字钢梁与钢套筒在轴向发生相对移动，U型软钢板受拉压而发生弯曲变形并消散能量，预应力筋提供的自复位性能消除了支撑变形后的残余位移，震后仅需螺栓连接备用U型软钢板与钢套筒并拆除已变形U型软钢板与钢套筒间的螺栓，消能支撑即可恢复正常使用。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种自复位、快修复U型软钢消能支撑，由U型软钢板(1)、备用U型软钢板(2)、钢套筒(3)、工字钢梁(4)、螺栓(5)、挡板(6)、预应力筋(7)、锚具(8)、滑动钢板(9)、挡块(10)、连接头(11)组成。U型软钢板(1)分别与工字钢梁(4)和钢套筒(3)采用螺栓(5)连接，备用U型软钢板(2)与工字钢梁(4)采用螺栓(5)连接，滑动钢板(9)的端部中间设有工字开口，工字钢梁(4)穿过滑动钢板(9)工字开口处，挡板(6)与工字钢梁(4)焊接，预应力筋(7)穿过滑动钢板(9)并采用锚具(8)固定，挡块(10)与钢套筒(3)用螺栓(5)连接。

U型软钢板(1)与备用U型软钢板(2)规格相同；钢套筒(3)的一端封闭，钢套筒(3)的另一端开口，连接头(11)分别与钢套筒(3)的封闭端，以及钢套筒(3)开口处的工字钢梁(4)的端部焊接。

挡板(6)和滑动钢板(9)均设置有能够穿过工字钢梁(4)的工字开口；滑动钢板(9)设置有能够穿过预应力筋(7)的预留孔。

预应力筋(7)在安装后施加预应力，大小为0.1～0.7倍预应力筋(7)屈服强度；支撑受拉或者受压时，预应力筋(7)均处于拉伸状态，因而能够提供良好的自复位能力。

滑动钢板(9)可在钢套筒(3)内部滑动；预应力筋(7)或工字钢梁(4)距离钢套筒(3)闭合端留有一定距离，该距离由支撑设计变形确定。

U型软钢板(1)、备用U型软钢板(2)、钢套筒(3)、工字钢梁(4)、螺栓(5)、挡板(6)、预应力筋(7)、锚具(8)、滑动钢板(9)、挡块(10)、连接头(11)均由钢材加工，其中的U型软钢板(1)与备用U型软钢板(2)材料采用屈服应力低的软钢材料制作。