[发明专利]防屈曲支撑装置

说明书

本发明提供了一种防屈曲支撑装置，涉及结构消能减震技术领域，为实现多级、可调控、稳定的力学性能和耗能能力而设计。防屈曲支撑装置包括第一芯板和偶数个第二芯板，第二芯板形状尺寸相同且沿第一芯板的厚度方向对称分布于第一芯板的两侧，第一芯板包括第一连接部和第一变形部；第二芯板包括第二连接部和第二变形部；第一连接部上固定连接有第一加强板和第二加强板，第一加强板位于第一连接部的宽度向中部，第二芯板设有第一槽孔，第一加强板插入第一槽孔；第二加强板位于第一连接部的宽度向边缘部位，位于第一连接部同侧的两块第二加强板之间的间距与第一连接部的宽度相等。本发明提供的防屈曲支撑装置发挥多级性能消能减震作用，保证主体结构震时的安全性。

技术领域

本发明涉及建筑防震技术领域，具体而言，涉及一种防屈曲支撑装置。

背景技术

近年来，消能减震装置已逐渐应用于医院、学校和办公楼等重要公共建筑，其中框架结构在地震作用下变形集中现象较为显著，强震作用下会呈现出薄弱层损伤机制。框架-支撑结构体系作为双重抗侧力体系，可有效提高结构的抗震能力，当结构采用防屈曲支撑减震时，可以更好地控制结构的损伤，但传统的防屈曲支撑仅具备一个屈服点，难以避免结构损伤集中于薄弱层，使得大部分防屈曲支撑难以充分发挥消能减震的作用，震后可修复性和使用效率较低。具有多级性能(即多屈服点)的防屈曲支撑可有效解决这一问题。

CN113123480A(公开日2021年7月16日)公开了一种全钢双屈服点免断裂屈曲约束支撑，该支撑通过采用两个屈服钢板并联的构造方式使其具有两个屈服点，并设置限位装置，保护工作单元不发生断裂。该技术方案主要存在以下几方面的不足：

一方面，该技术方案的端部采用螺栓转换连接，由于螺栓与螺纹孔之间的连接，以及螺栓本身均容易发生破坏，连接性能不稳定。

另一方面，该技术方案未考虑设置相关部件限制屈服钢板的面内屈曲行为，试验中发生了严重的面内屈曲，影响力学性能。

此外，由于两块屈服钢板直接连接，所以在形变时，两块屈服钢板之间的摩擦力可能会带动另一块钢板移动，令多级屈服的效果至少部分地丧失。

由于上述缺陷的存在，该技术方案的防屈曲支撑在力学性能试验中容易发生连接段断裂、钢板严重面内屈曲，进而导致其荷载-位移滞回曲线呈现了严重的滑移现象，如图1所示，未实现预期的多级可调控力学性能。

潘鹏等人通过采用两个耗能段串联的机制，提出了一种串联式双屈服点屈曲约束支撑，该新型支撑的变形能力得到显著提升，但两个工作阶段只能分别体现两个耗能段的受力机制，未能协同发挥两者的抗震性能，支撑刚度和承载力的利用率较低。具体可以见于：

PAN Peng,LI Wei,NIE Xin,et al.Seismic performance of a reinforcedconcrete frame equipped with a double-stage yield buckling restrained brace(基于双级屈服屈曲约束支撑的钢筋混凝土框架的抗震性能)[J].The Structural Designof Tall and Special Buildings,2017,26(4):e1335.

SUN Jiangbo,PAN Peng,WANG Haishen.Development and experimentalvalidation of an assembled steel double-stage yield buckling restrained brace(双级屈服屈曲约束支撑的开发和试验验证)[J].Journal of Constructional SteelResearch,2018,145:330-340.

发明内容

本发明的目的在于提供一种防屈曲支撑装置，以解决现有多级屈服防屈曲支撑存在的问题，以期实现多级、可调控、稳定的力学性能和耗能能力。