[实用新型]新型防屈曲耗能管

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种耗能管，应用于桥梁工程、海洋工程以及建筑工程领域中，尤其适用于上述各领域处于地震地区的结构中。

背景技术

近年来，随着国民经济的不断发展，大跨度、超高、海洋平台以及空间结构在我国如雨后春笋一般发展起来，其中，很多结构均采用钢管为基本单位构件组成的。钢管构件容易在承载力破坏之前发生整体失稳，这将导致结构的破坏，为了预防这种破坏，常用方法为：1、提高钢管有效截面；2、提高钢材的牌号；3、在钢管中灌注混凝土形成钢管混凝土构件。然而，上述两种方法存在以下几种缺陷：1)、钢材牌号越大，结构的延性将越差；2)、加大钢材的有效截面，厚壁钢管焊接的连接方式，带来残余应力的影响，而且随着钢管厚度或强度的加大，残余应力峰值将增大，疲劳强度也会显著下降；3)、合成混凝土的原料均为不可再生的资源，严重违背了我国可持续性发展战略，钢材与混凝土之间的剥离强度低，钢与混凝土之间的相互约束作用有限；4)、钢-混凝土复合材料构件在复杂荷载环境作用下，仍容易出现侧向弯曲失稳，且其耗能性能较差；5)、材料利用率差经济性能较差。

发明内容

为了克服已有钢管构件的延性、抗疲劳性能、抗冲击性能、稳定性、耐久性、承载力和耗能性能较差的不足,本实用新型提供了一种具备良好的延性、抗疲劳性能、抗冲击性能、稳定性、耐久性、承载力、和耗能性能的新型防屈曲耗能管。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种新型防屈曲耗能管，包括约束外管、核心耗能内管和盖板，所述核心耗能内管同轴间隙设置于约束外管中；

核心耗能内管的环向上开有至少两列耗能装置，每列耗能装置中有至少两个耗能孔洞；在相邻列耗能装置之间的核心耗能内管外壁设置纵向加劲肋，在相邻的纵向加劲肋之间设有横向加劲装置；

所述约束外管的两端分别与盖板固定连接，所述核心耗能内管两端均伸出所述盖板并密封连接。

进一步，至少两个耗能孔洞之间等间隔布置。

再进一步，至少两个横向加劲装置之间等间隔布置。

更进一步，所述耗能孔洞形状为矩形、圆形或椭圆。

所述纵向加劲肋与约束外管的长度相同。

所述纵向加劲肋的高度为约束外管内径与核心耗能内管外径之差减去1～2mm。

所述横向加劲肋厚度和纵向加劲肋厚度相同。

所述横向加劲肋外弧边缘与纵向加劲肋边缘相齐平。

本实用新型中，核心耗能内管四周间隔焊制n块纵向加劲肋以及m个横向加劲装置，在n块纵向加劲肋以及m个横向加劲装置外设置约束外管，可以有效提高钢管构件的稳定承载力，从而提高材料的利用率；“耗能”在于在核心耗能内管四周等角度间隔设置耗能孔洞，当耗防屈曲耗能管在受到除均匀轴心面荷载的往复作用或者地震等动力荷载，内力传至耗能孔洞截面时，由于突然出现截面削弱的情况，应力较非削弱截面要大很多，耗能孔洞边缘金属材料出现面内弹塑性变形，此时，耗能孔洞边缘金属与耗能内管非开口部分一起参与耗能。

本实用新型的有益效果主要表现在：1、采用加劲夹层结构，由于开有约束外管和n块纵向加劲板以及m个横向加劲装置的存在，可以更加有效地防止管发生屈曲破坏，有效地提高结构的抗压、抗弯、抗剪承载力，抗疲劳性能，耗能性能，稳定性，安全性和耐久性能。2、在核心耗能内管上设置b列耗能装置，每列耗能装置包含a个耗能孔洞，往复荷载或地震荷载的作用下耗能孔洞将参与耗能工作，提高了防屈曲耗能管的耗能能力。3、在具有相同稳定承载力的情况下，本发明中的防屈曲耗能管构件材料密度低较纯钢管构件或钢混凝土组合构件的重量轻，减少建造时所需的材料用量，内管内和内管与外观之间空隙处可布置各类设备与线路。

附图说明

图1为新型防屈曲耗能管的结构示意图；

图2为核心耗能管示意图；

图3为图1在A-A截面图；

图4为图1在B-B截面图；

图5为新型防屈曲耗能管的结构爆炸图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步描述。

参照图1～图5，一种新型防屈曲耗能管，包括约束外管1、核心耗能内管2和盖板，所述核心耗能内管2同轴间隙设置于约束外管1中；

核心耗能内管2的环向上开有至少两列耗能装置，每列耗能装置中有至少两个耗能孔洞6；在相邻列耗能装置之间的核心耗能内管2外壁设置纵向加劲肋，在相邻的纵向加劲肋之间设有横向加劲装置；