一種自復(fù)位軟鋼耗能支撐的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及框架-支撐結(jié)構(gòu)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種自復(fù)位軟鋼耗能支撐。
【背景技術(shù)】
[0002]目前框架-支撐結(jié)構(gòu)體系是高層鋼結(jié)構(gòu)中應(yīng)用最多的結(jié)構(gòu)體系之一，在地震作用下，鋼支撐承擔(dān)了大部分水平剪力，減小整體結(jié)構(gòu)的水平位移。但傳統(tǒng)的中心支撐結(jié)構(gòu)體系中，普通支撐在拉壓往復(fù)作用下易發(fā)生整體和局部屈曲，致使其脆性斷裂最終嚴(yán)重影響整體結(jié)構(gòu)的抗震性能，在傳統(tǒng)的偏心支撐結(jié)構(gòu)體系中，耗能梁段塑性變形較大，在震后修復(fù)時難度極大。為了解決以上兩種支撐系統(tǒng)所存在的問題，學(xué)者們提出了防屈曲耗能支撐。它是一種兼有普通支撐增加結(jié)構(gòu)整體剛度的作用和軟鋼阻尼器雙重功能的耗能支撐，實現(xiàn)了全截面屈服而不發(fā)生構(gòu)件屈曲，可以有效地耗散地震輸入能量，減小主體結(jié)構(gòu)的地震反應(yīng)，從而避免主體結(jié)構(gòu)的破壞或倒塌。
[0003]但在大震作用后，防屈曲支撐的殘余變形較大，相應(yīng)的整體結(jié)構(gòu)殘余變形也較大，震后修復(fù)時需要整體更換，修復(fù)難度大且成本較高。因此，人們提出了自復(fù)位防屈曲支撐，其基本構(gòu)成包括外圍約束構(gòu)件，內(nèi)核機(jī)構(gòu)，自復(fù)位機(jī)構(gòu)和耗能機(jī)構(gòu)，其中自復(fù)位機(jī)構(gòu)一般由記憶合金或預(yù)應(yīng)力拉桿組成，耗能機(jī)構(gòu)則主要有摩擦耗能和軟鋼耗能兩種。在地震作用下，自復(fù)位防屈曲支撐既能提供結(jié)構(gòu)的抗側(cè)剛度又能耗散地震能量，地震作用后，支撐在自復(fù)位機(jī)構(gòu)的作用下恢復(fù)到初始狀態(tài)，進(jìn)而減小整個結(jié)構(gòu)的殘余變形。
[0004]現(xiàn)有的自復(fù)位防屈曲支撐雖然實現(xiàn)了減小震后殘余變形的目的，但是在軟鋼耗能中，軟鋼是安裝在外圍約束構(gòu)件的內(nèi)部，在震后恢復(fù)時，沒有辦法單獨(dú)更換起耗能作用的軟鋼，仍然需要更換整根支撐，不僅施工不便，而且修復(fù)成本也較高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005](一 )要解決的技術(shù)問題
[0006]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是:傳統(tǒng)的防屈曲支撐和現(xiàn)有自復(fù)位耗能支撐在進(jìn)行震后修復(fù)工作時，需要更換整根支撐，施工非常不方便，同時修復(fù)成本更高。
[0007]( 二)技術(shù)方案
[0008]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種自復(fù)位軟鋼耗能支撐，包括外包鋼管、設(shè)置在外包鋼管內(nèi)部的內(nèi)核機(jī)構(gòu)、軟鋼耗能機(jī)構(gòu)、自復(fù)位機(jī)構(gòu)和夾持機(jī)構(gòu)，所述軟鋼耗能機(jī)構(gòu)包括互相連接的軟鋼板和第一連接板；所述內(nèi)核機(jī)構(gòu)通過所述第一連接板與所述軟鋼板連接，且所述內(nèi)核機(jī)構(gòu)能夠在外界拉力或壓力的作用下于所述外包鋼管內(nèi)滑動；所述夾持機(jī)構(gòu)用于限制軟鋼板的屈曲變形；所述自復(fù)位機(jī)構(gòu)用于對在外界拉力或壓力作用下移位的內(nèi)核機(jī)構(gòu)進(jìn)行復(fù)位。
[0009]其中，所述外包鋼管呈兩端開口的直筒狀，且所述外包鋼管截面形狀為矩形。
[0010]其中，所述軟鋼板呈長條狀，其長度與所述外包鋼管的長度相同，所述第一連接板垂直設(shè)置位于所述軟鋼板的端部，并與所述軟鋼板同向設(shè)置；所述軟鋼耗能機(jī)構(gòu)包括兩塊軟鋼板，兩塊所述軟鋼板相對設(shè)置在所述外包鋼管上、下兩端管壁的外壁面上。
[0011 ] 其中，所述內(nèi)核機(jī)構(gòu)包括H型鋼和截面形狀為十字形的第二連接板，所述H型鋼的后端與所述外包鋼管的后端平齊，所述H型鋼的前端通過導(dǎo)荷板與所述第二連接板固定連接，所述導(dǎo)荷板的截面形狀為矩形，所述H型鋼和所述導(dǎo)荷板位于所述外包鋼管內(nèi)，且所述導(dǎo)荷板與所述第二連接板的接觸面與所述外包鋼管的前端平齊；所述H型鋼腹板的前端設(shè)置有加勁肋，所述加勁肋包括有兩塊且對稱設(shè)于所述腹板的兩側(cè)；所述H型鋼的上、下兩塊翼緣板之間設(shè)置有支撐鋼板，所述支撐鋼板位于所述H型鋼的中部。
[0012]其中，所述支撐鋼板設(shè)有兩塊，兩塊所述支撐鋼板對稱設(shè)置在所述腹板的兩側(cè)并與所述腹板相連。
[0013]其中，上、下兩塊所述翼緣板上分別設(shè)置有第三連接板，且所述第三連接板與所述翼緣板相垂直；所述H型鋼通過第一連接板與第三連接板的配合與所述軟鋼板連接。
[0014]其中，所述自復(fù)位機(jī)構(gòu)包括扣合在外包鋼管前端的前端板、扣合在外包鋼管后端的后端板和預(yù)應(yīng)力拉索，所述預(yù)應(yīng)力拉索將前端板、后端板和內(nèi)核機(jī)構(gòu)連成一體，所述前端板上還設(shè)置有與所述第二連接板相配合的十字形開口。
[0015]其中，所述夾持機(jī)構(gòu)包括絲杠和兩塊槽鋼，兩塊所述槽鋼分別扣合在兩塊所述軟鋼板的外側(cè)，所述槽鋼底壁和所述外包鋼管上、下兩端的管壁上均設(shè)置有用于供絲杠穿過的通孔，通過絲杠與螺母的配合將槽鋼和外包鋼管連成一體。
[0016]其中，所述外包鋼管上、下兩端的管壁上分別設(shè)置有與所述第三連接板配合的狹縫，所述第三連接板能夠在所述狹縫內(nèi)沿所述外包鋼管的長度方向滑動。
[0017]其中，所述外包鋼管左右兩端的管壁上還設(shè)置有施工工藝孔。
[0018](三)有益效果
[0019]本發(fā)明的上述技術(shù)方案具有如下優(yōu)點(diǎn):本發(fā)明提供了一種自復(fù)位軟鋼耗能支撐，包括外包鋼管、設(shè)置在外包鋼管內(nèi)部的內(nèi)核機(jī)構(gòu)、軟鋼耗能機(jī)構(gòu)、自復(fù)位機(jī)構(gòu)和夾持機(jī)構(gòu)，在發(fā)生地震時可通過軟鋼耗能機(jī)構(gòu)來消耗地震輸入能量，同時減少主體結(jié)構(gòu)的地震反應(yīng)，同時在地震作用后，支撐能夠在自復(fù)位機(jī)構(gòu)的作用下恢復(fù)到初始狀態(tài)，進(jìn)而減小甚至消除整個結(jié)構(gòu)的殘余變形；另外，與現(xiàn)有的自復(fù)位支撐相比，在進(jìn)行震后恢復(fù)工作時，不需要更換整根支撐，只需通過拆下夾持機(jī)構(gòu)更換被壓合在外包鋼管外壁面上的軟鋼管，就能夠恢復(fù)整根支撐的使用性能，并且，對于軟鋼管的更換也非常容易，大大降低了震后修復(fù)工作的難度和成本。
【附圖說明】
[0020]本發(fā)明上述和/或附加方面的優(yōu)點(diǎn)從結(jié)合下面附圖對實施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中:
[0021]圖1是本發(fā)明實施例中自復(fù)位軟鋼耗能支撐的示意圖；
[0022]圖2是本發(fā)明實施例中自復(fù)位軟鋼耗能支撐的側(cè)視圖；
[0023]圖3是圖1的A-A向剖視圖；
[0024]圖4是圖1的B-B向剖視圖；
[0025]圖5是本發(fā)明實施例中自復(fù)位軟鋼耗能支撐除夾持機(jī)構(gòu)和軟鋼耗能機(jī)構(gòu)之外的支撐主體部分；
[0026]圖6是本發(fā)明實施例中自復(fù)位軟鋼耗能支撐的外包鋼管的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0027]圖7是本發(fā)明實施例中自復(fù)位軟鋼耗能支撐的內(nèi)核機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖8是本發(fā)明實施例中自復(fù)位軟鋼耗能支撐的夾持機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖9是本發(fā)明實施例中自復(fù)位軟鋼耗能支撐的軟鋼耗能機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0028]圖10是本發(fā)明實施例中自復(fù)位軟鋼耗能支撐中的自復(fù)位機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0029]圖11是本發(fā)明實施例中自復(fù)位軟鋼耗能支撐在拉力作用下的開口示意圖；
[0030]圖12是本發(fā)明實施例中自復(fù)位軟鋼耗能支撐在壓力作用下的開口示意圖；
[0031]其中圖1至圖12中附圖標(biāo)記與部件名稱之間的對應(yīng)關(guān)系為:
[0032]1、T形截面連接板，2、頂部鋼板，3、底部鋼板，4、左側(cè)鋼板，5、右側(cè)鋼板，6、第二連接板，7、導(dǎo)荷板，8、加勁肋，9、第三連接板，10、支撐鋼板，11、翼緣板，12、腹板，13、前端板，14、后端板，15、預(yù)應(yīng)力拉索，16、軟鋼板，17、第一連接板，18、槽鋼，19、絲杠，20、螺栓，21、螺母，22、錨具，23、狹縫，24、施工工藝孔。
【具體實施方式】
[0033]在本發(fā)明的描述中，需要說明的是，術(shù)語“中心”、“縱向”、“橫向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“