[发明专利]一种复合型分阶耗能防屈曲约束支撑

说明书

本发明公开了一种复合型分阶耗能防屈曲约束支撑，包括芯板，芯板的两侧均设置有侧板，每一侧板与芯板之间均设置有粘弹层，贯穿芯板开设有多组沿条形活动孔，每一条形活动孔组均由两个左右对称设置于芯板两端的条形活动孔组成，贯穿每一侧板均开设有多组与条形活动孔一一对应的圆孔，每一圆孔组均由两个左右对称设置于对应侧板两端的圆孔组成；每一条形活动孔组中两个条形活动孔的内侧两端点距离小于对应圆孔组中两个圆孔的距离，且每一条形活动孔组中两个条形活动孔的中心距离大于对应圆孔组中两个圆孔的距离。本发明通过材料复合，实现分阶段耗能，以满足小震、中震、大震、超大震作用下，建筑结构耗能需求。

技术领域

本发明涉及建筑结构抗震防灾技术领域，特别涉及一种复合型分阶耗能防屈曲约束支撑。

背景技术

随着防灾减灾事业的不断发展，耗能减振技术日益得到土木工程结构设计人员及科研工作者的关注。结构传统的设计理念与设计方法完全依靠结构构件自身的强度和塑性变形能力来抵御地震作用、风荷载、冲击荷载等外界作用荷载。国内外的土木工程结构设计人员以及科研工作者提出了一系列的耗能减振构件，例如黏滞阻尼器、粘弹性阻尼器、调谐质量阻尼器、调谐阻尼器、摩擦阻尼器、金属阻尼器等。在这些耗能减振构件中，粘弹性阻尼器就是利用粘弹性材料随着约束钢板往返运动，通过粘弹性的阻尼材料的塑性变形来消耗其中大部分能量。

传统粘弹性阻尼器在在小变形情况下便能进入工作耗能状态，具有良好的耗能能力，但粘弹阻尼器多为剪切型墙式连接，刚度弱，体型小，单一形式耗能，工程适用范围窄。传统屈曲约束支撑同时具有承载力和耗能双功能而被广泛应用，但在变形较小的情况下，支撑仅起到承载的作用，无法耗能，类似于普通支撑。

发明内容

本发明的目的是提供一种复合型分阶耗能防屈曲约束支撑，通过材料复合，实现分阶段耗能，以满足小震、中震、大震、超大震作用下，建筑结构耗能需求。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种复合型分阶耗能防屈曲约束支撑，包括芯板，所述芯板的两侧均设置有侧板，每一侧板与所述芯板之间均设置有粘弹层，所述芯板的一端连接有第一连接头，两块侧板远离所述第一连接头的一端配合连接有第二连接头，所述侧板与所述第一连接头之间设置有第一活动间隙，所述芯板的自由端与所述第二连接头之间留有第二活动间隙；

贯穿所述芯板开设有多组条形活动孔，每一条形活动孔组均由两个左右对称设置于所述芯板两端的条形活动孔组成，贯穿每一粘弹层均开设有多个与所述条形活动孔一一对应的条形槽，贯穿每一侧板均开设有多组与所述条形活动孔一一对应的圆孔，每一圆孔组均由两个左右对称设置于对应侧板两端的圆孔组成；

每一圆孔均连接有穿过两个条形槽、一个条形活动孔及相对一侧圆孔的螺栓，每一螺栓的自由端均穿出另一侧的圆孔连接有螺母，每一条形活动孔组中两个条形活动孔的内侧两端点距离小于对应圆孔组中两个圆孔的距离，且每一条形活动孔组中两个条形活动孔的中心距离大于对应圆孔组中两个圆孔的距离。

通过采用上述技术方案，在多遇地震作用下，地震作用引起的结构变形较小，建筑结构变形引起阻尼器受拉或受压，带动芯板往复运动，粘弹性耗能启动，但芯板的位移不足以使其一端的条形活动孔相对螺栓位移到允许变形极限，此时第一阶段的为粘弹性耗能阶段，芯板仅起到力的传递作用，不参与耗能；

在设防地震作用下，地震引起的结构变形较大时，阻尼器芯板在拉压作用下往复的位移使其两端的条形活动孔相对螺栓位移同时达到允许变形极限，但建筑物拉压带动芯板仅有弹性形变，芯板耗能段并未屈服耗能，此时，粘弹层和芯板均发生了变形，为第二阶段的芯板弹性支撑+粘弹耗能阶段；