[发明专利]黏弹性自复位支撑

说明书

本申请公开了一种黏弹性自复位支撑，属于建筑结构抗震领域。本申请包括外方钢管、内方钢管、黏弹性阻尼器、黏弹性阻尼器连接角钢、黏弹性阻尼器、自复位拉索、开槽端板、未开槽端板、带螺纹变截面锚固件、垫块、内方钢管连接钢板和外方钢管连接角钢。黏弹性阻尼器设置在钢管两端，自复位拉索安装在内方钢管中，预拉后采用两侧端板配合锚固件固定，两端根据连接条件的不同设置不同尺寸的端部连接钢板和端部连接角钢。本申请支撑兼具良好的自复位能力和耗能能力，在地震作用下可以最大程度降低结构的残余变形，同时有效进行耗能，使得结构在不同强度的地震作用下都具有可靠的安全性。

技术领域

本申请属于结构工程抗震技术领域，涉及一种黏弹性自复位支撑，尤其是兼具自复位能力、耗能能力和大变形能力的结构抗侧支撑。

背景技术

在强震或近断层地震下结构会产生大变形，震后则会出现过大的残余变形，使得结构在震后无法修缮，在余震下也会进一步增加倒塌风险，危及生命和财产的安全。目前常用的地震控制方法是在结构中配置不同类型的支撑和阻尼器，其中最为常见的为屈曲约束支撑、黏滞阻尼器和黏弹性阻尼器等。然而，这类支撑或阻尼器尽管能够有效耗能并减小结构的峰值变形，但无法消除震后产生的残余变形，不利于后续的修复。为了降低结构残余变形，可以将支撑或节点配合形状记忆合金丝、索来组成自复位装置，但受限于材料的特性，这类装置本身的耗能能力较弱，会使得结构峰值变形与加速度响应增大。综上所述，无论是传统耗能装置或近期提出的自复位装置都无法兼具耗能和自复位两种特性，因此都存在着显著缺陷，无法适应复杂条件下的抗震需求。

发明内容

本申请的目的在于，克服现有技术的缺陷，提供一种黏弹性自复位支撑，兼具良好耗能能力和自复位能力，其利用具有自复位能力的形状记忆合金拉索来提供自复位和部分耗能能力，配合黏弹性材料来提供动力荷载下的额外耗能能力，并且通过合理构造使得自复位拉索和黏弹性材料变形协调，同时发挥最优效果。

为了达到上述目的，本申请的技术方案如下：

一种黏弹性自复位支撑，包括外方钢管、内方钢管、开槽端板、未开槽端板、垫块、黏弹性阻尼器、自复位拉索、内方钢管连接钢板、带螺纹变截面锚固件、外方钢管连接角钢；

外方钢管套设于内方钢管外；内方钢管的左端与内方钢管连接钢板连接，内方钢管连接钢板与结构角部连接板连接；外方钢管右端的上下两侧各连接两个前后并列的外方钢管连接角钢，外方钢管连接角钢与结构角部连接板连接；

外方钢管与内方钢管左右两端的上下间隙处各设置一个垫块；垫块与内方钢管的上侧壁或下外侧壁连接，且其外端部与外方钢管、内方钢管的端口平齐；

外方钢管左右两端的前后两侧各安装一个黏弹性阻尼器，同时其左端部设置开槽端板，其右端部设置未开槽端板；开槽端板上设有开槽，用以穿过内方钢管连接钢板；开槽端板与未开槽端板上均有预设螺栓孔；自复位拉索的两端经过压实后各与一个带螺纹变截面锚固件锚固；自复位拉索沿轴向依次穿过开槽端板的预设螺栓孔、内方钢管、未开槽端板的螺栓预设孔，其一端在开槽端板的预设螺栓孔处通过螺母固定，其另一端预拉到设计的预拉力后在未开槽端板的预设螺孔处通过螺母进行固定，开槽端板和未开槽端板通过自复位拉索预拉后产生的压力固定在外方钢管的两端。

进一步，黏弹性阻尼器包括外侧板、内侧板和黏弹性材料，外侧板设置有两块，内侧板上下两侧各设置一块外侧板，内侧板的宽度大于外侧壁的宽度，内侧板的一侧与两外侧平齐，其另一侧延伸至外侧板外，同时外侧板与内侧板之间设置黏弹性材料；

外方钢管左右两端的前后两侧均开设有滑槽，对应于滑槽所在位置，在内方钢管的外侧壁上焊接有黏弹性阻尼器插槽，黏弹性阻尼器的内侧板通过外方钢管的滑槽插入外方钢管的黏弹性阻尼器插槽中；

黏弹性阻尼器的两块外侧板上均开设有连接螺栓孔，两块外侧板各自通过黏弹性阻尼器连接角钢与外方钢管的外侧壁连接。