[发明专利]一种新型装配式带SMA自复位屈曲约束支撑装置

说明书

发明提供了一种新型装配式带SMA自复位屈曲约束支撑装置。该装置的自复位体系使得整体结构无论受压还是受拉均使SMA索材受拉而为结构提供可观的自复位性能。该装置的耗能体系又使整体结构具备优异的耗能性能。因此当整体结构通过外部连接系统应用于工程中时，可实现建筑结构小震及中震不坏、大震可更换的抗震功能，保证建筑仅产生较小残余变形的同时兼备优异耗能性能，可满足建筑结构正常使用极限状态及承载能力极限状态设计中的刚度、耗能及承载力需求。

技术领域

本发明涉及结构工程技术领域，特别是屈曲约束支撑装置。

背景技术

中国地处世界上两个最大的地震集中发生地带—环太平洋地震带与欧亚地震带，发生在中国的地震又多又强，使得中国成为世界上蒙受地震伤害最多的国家之一，因此建筑结构的抗震性能对于人民生命财产安全具有重要意义，地震对于建筑结构的危害主要来源于地震产生的横波，横波使基础产生较大的运动加速度，从而使结构承受巨大侧向力，因此结构刚度、延性及耗能性能成为结构抗震能力的衡量指标。

传统的建筑结构，采用延性抗震理念进行设计，以节点塑性变形或支撑屈曲约束为代价有效耗散地震能量，但因耗能而产生的过大残余变形使建筑物震后立即丧失其了使用功能，甚至永久失效，极不利于震后灾民安置及城市经济财产安全，需要进一步改进。现有技术中，大多自复位耗能支撑耗能形式单一，多仅利用材料耗能或摩擦耗能，导致整体支撑耗能性能不佳，同时由于此类自复位耗能支撑多依赖各部件之间产生滑动大位移来制造自复位位移差量，因而产生相对位移的各部件间必须无连接，这样往往造成结构刚度仅由自复位索材受拉刚度提供，整体结构刚度不足，在承受侧向力时产生较大侧移而不满足建筑规范及正常使用要求。

发明内容

本发明的目的是提供一种新型装配式带SMA自复位屈曲约束支撑装置，其特征在于:一字形支撑核心、外U型钢、内U型钢、若干螺栓I、若干螺栓II、异形构件Ⅰ和异形构件Ⅱ。

所述外U型钢的U型槽内部容纳一字形支撑核心和内U型钢。所述一字形支撑核心为板状材料，其两端是位于外U型钢外部的连接端板。所述一字形支撑核心的上下板面分别面向内U型钢和外U 型钢。所述内U型钢的U型槽口背向一字形支撑核心，内U型钢的U 型槽内部容纳异形构件Ⅰ和异形构件Ⅱ。

所述异形构件Ⅰ包括水平段I、垂直段I、水平段II和垂直段 II。垂直段I、水平段II和垂直段II组成U形，水平段II位于该U形槽口中的板面为摩擦面I。所述异形构件Ⅱ呈L形，包括水平段 III和垂直段III。水平段III位于L形半包围区域内的表面为摩擦面II。所述异形构件Ⅰ和异形构件Ⅱ组成异形组合体。在二者组合在一起后，垂直段II与摩擦面II接触。垂直段III与摩擦面I接触。垂直段I与垂直段III通过SMA索I连接。垂直段III与垂直段II通过SMA索II连接。

所述异形组合体与一字形支撑核心通过螺栓II连接。所述外U 型钢和内U型钢通过螺栓I连接。

进一步，还包括槽钢盖板。所述槽钢盖板通过螺栓I与外U型钢和/或内U型钢。所述槽钢盖板与外U型钢围成筒状结构，所述异形组合体和内U型钢穿入在筒状结构的内腔中。

进一步，所述一字形支撑核心由中间的屈服段、两端的连接端板，以及连接屈服段和连接端板的过渡段构成。

所述连接端板是开孔的梯形，这些开孔用于与异形组合体和外部构件连接。

所述屈服段的宽度小于过渡段和连接端板的宽度。

进一步，还包括限位杆。所述限位杆穿过一字形支撑核心，将一字形支撑核心限位于内U形钢和/或外U形钢。进一步，所述一字形支撑核心的上下板面分别与内U型钢和外U型钢留有1～2mm空隙，为一字形支撑核心受压屈曲提供变形空间。

进一步，所述外U形钢的U型槽内部的两侧具有滑槽。所述滑槽与一字形支撑核心平齐。

进一步，外U形钢的U形槽口两侧具有凸缘，形成与槽钢盖板连接的企口。