多段屈服型屈曲約束耗能支撐的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及建筑結構抗震設防領域，特別涉及一種多段屈服型屈曲約束耗能支撐。
【背景技術】
[0002]屈曲約束耗能支撐是一種在受拉和受壓時均能達到屈服而不失穩(wěn)的軸力構件，與傳統(tǒng)支撐相比具有更穩(wěn)定的力學性能。應用屈曲約束耗能支撐的建筑結構不但可以增加結構的整體剛度，而且在地震作用下，其受壓時不會屈曲的特性可以充分發(fā)揮支撐的耗能能力，使得建筑結構處于安全狀態(tài)，保護生命財產的安全，是一種頗具價值的抗震耗能裝置。
[0003]屈曲約束耗能支撐一般由芯板、外套筒、無粘結材料層和混凝土填充層組成。其中芯板一般由耗能段和連接段組成是主要受力單元，外套筒和混凝土填充層主要是約束芯板，防止芯板在受壓狀態(tài)時發(fā)生屈曲。
[0004]然而目前的屈曲約束耗能支撐只有一個屈服點，只能在設計設定的屈服力與偶發(fā)地震級別相匹配的情況下才能最好的發(fā)揮耗能效果。
【發(fā)明內容】
[0005]本實用新型提供了一種多段屈服型型屈曲約束耗能支撐，可以同時在小震、中震和大震下均能發(fā)揮良好耗能，從而保證建筑結構的安全。
[0006]為了克服上述不足，本實用新型所采用的技術方案是這樣的:
[0007]一種多段屈服型屈曲約束耗能支撐，包括方形外套筒和設于外套筒內的“一”字型芯板，在“一”字型芯板與外套筒所圍成二個方形區(qū)域內設置混凝土填充層或方形鋼；所述的“一”字型芯板分為5段，中間段為第一耗能段，最外側的兩段為兩個連接段，第一耗能段與最外側的兩個連接段之間分別為第二耗能段和第三耗能段，第一耗能段的縱截面面積小于第二耗能段的縱截面面積，第二耗能段的縱截面積小于第三耗能段的縱截面面積；
[0008]在外套筒一組相對邊的內壁上對稱設置有與第一耗能段位置相對應的第一限位擋塊，與第二耗能段位置相對應的第二限位擋塊和與第三耗能段位置相對應的第三限位擋塊；
[0009]在芯板的兩側邊上的第一耗能段與第二耗能段之間對稱設置第一限位凸臺，第一限位凸臺伸入與之配合的第一限位擋塊與第二限位擋塊之間，且與第一限位擋塊與第二限位擋塊之間留有間隙；
[0010]在芯板的兩側邊上的第一耗能段與第三耗能段之間對稱設置第二限位凸臺，第二限位凸臺伸入與之配合的第一限位擋塊與第三限位擋塊之間，且與第一限位擋塊與第三限位擋塊之間留有間隙。
[0011]所述的“一”字型芯板的板厚是一致的，芯板的第一耗能段的板寬小于第二耗能段的板寬，第二耗能段的板寬小于第三耗能段的板寬，因而耗能段通過改變板厚來改變縱截面的面積的。
[0012]考慮到第一耗能段和第二耗能段受壓時會有一定的縱向膨脹，因而所述的第一耗能段與第一限位擋塊之間，第二耗能段與第二限位擋塊之間與第三耗能段與第三限位擋塊之間均留有間隙。
[0013]為了避免芯板因受壓膨脹后與約束體產生摩擦力，所述的“一”字型芯板外表面設置有無粘結材料層。
[0014]本實用新型還提供另一種多段屈服型屈曲約束耗能支撐，包括方形外套筒和設于外套筒內的“十”字型芯板，在“十”字型芯板與外套筒所圍成四個方形區(qū)域內設置混凝土填充層或方形鋼，
[0015]所述的“十”字型芯板分為5段，中間段為第一耗能段，最外側的兩段為兩個連接段，第一耗能段與最外側的兩個連接段之間分別為第二耗能段和第三耗能段，第一耗能段的縱截面面積小于第二耗能段的縱截面面積，第二耗能段的縱截面面積小于第三耗能段的縱截面面積；
[0016]在外套筒四面內壁上對應設置有與第一耗能段位置相對應的第一限位擋，與第二耗能段位置相對應的第二限位擋塊和與第三耗能段位置相對應的第三限位擋塊；
[0017]在“十”字型芯板的四側邊上的第一耗能段與第二耗能段之間對應設置第一限位凸臺，第一限位凸臺伸入與之配合的第一限位擋塊與第二限位擋塊之間，且與第一限位擋塊與第二限位擋塊之間留有間隙；
[0018]在“十”字型芯板的四側邊上的第一耗能段與第三耗能段之間對應設置第二限位凸臺，第二限位凸臺分別伸入與之配合的第一限位擋塊與第三限位擋塊之間，且與第一限位擋塊與第三限位擋塊之間留有間隙。
[0019]組成“十”字型芯板的橫向板和縱向板的板厚是一致的，第一耗能段的橫向板和縱向板的板寬分別小于第二耗能段的橫向板和縱向板的板寬，第二耗能段的橫向板和縱向板的板寬分別小于第三耗能段的橫向板和縱向板的板寬。
[0020]考慮到第一耗能段和第二耗能段受壓時會有一定的縱向膨脹，所述的第一耗能段與第一限位擋塊，第二耗能段與第二限位擋塊之間和第三耗能段與第三限位擋塊之間均留有間隙。
[0021]為了避免芯板因受壓膨脹后與約束體產生摩擦力，所述的“十”字型芯板外表面設置有無粘結材料層。
[0022]本實用新型所述的多段屈服型屈曲約束耗能支撐，結構簡單，經濟實用，可以實現抗減工程結構多級地震設防，發(fā)生多遇小震時，第一耗能段相對于第二耗能段和第三耗能段來說，縱截面積相對較小，率先進入塑性變形耗能，而第二耗能段和第三耗能段縱截面積相對較大，處于彈性狀態(tài)，不參與耗能；當發(fā)生中地震時，芯板會受拉和受壓，當受拉時，第一耗能段被拉伸的變形量大于第一限位凸臺與第二限位擋塊之間和第二限位凸臺與第三限位擋塊之間留有間隙之和時，第二限位擋塊和第三限位擋塊對第一耗能段進行限位，使第一耗能段不再繼續(xù)變形，則第二耗能段參與發(fā)生形變，繼續(xù)耗散能量；當受壓時，第一耗能段被壓縮的變形量大于第一限位凸臺與第一限位擋塊之間和第二限位凸臺與第一限位擋塊之間留有間隙之和時，第一限位擋塊對第一耗能段進行限位，使第一耗能段不再繼續(xù)變形，則第二耗能段參與發(fā)生形變，繼續(xù)耗散能量；當發(fā)生大地震時，第一耗能段、第二耗能段和第三耗能段均參與形變，一起耗能能量，此多段屈服型屈曲約束耗能支撐通過多段耗能耗散地震輸入的能量，而達到多種震級下都能達到良好的耗能效果，保護建筑安全及人民的生命財產。
【附圖說明】
[0023]圖1實施例1的結構示意圖；
[0024]圖2為圖1的A-A剖視圖(“一”字型芯板與外套筒所圍成區(qū)域內設置混凝土填充層)；
[0025]圖3為圖1的A-A剖視圖(“一”字型芯板與外套筒所圍成區(qū)域內設置方形鋼)；
[0026]圖4實施例2的結構示意圖；
[0027]圖5為圖4的A-A剖視圖(“十”字型芯板與外套筒所圍成區(qū)域內設置混凝土填充層)；
[0028]圖6為圖4的A-A剖視圖(“十”字型芯板與外套筒所圍成區(qū)域內設置方形鋼)。
[0029]實施方式
[0030]下面結合附圖和實施例，對本實用新型的【具體實施方式】作進一步描述，以下實施例用于說明本實用新型，但不用來限制本實用新型的范圍。
[0031]實施例1
[0032]如圖1和圖2所示，一種多段屈服型屈曲約束耗能支撐，包括方形外套筒1、設于外套筒內的“一”字型芯板2，在“一”字型芯板2與外套筒I所圍成二個方形區(qū)域內設置混凝土填充層6，所述的“一”字型芯板2分為5段，中間段為第一耗能段21，最外側的兩段為兩個連接段24，第一耗能段21與最外側的兩個連接段24之間分別為第二耗能段22和第三耗能段23，，“一”字型芯板2的板厚是一致的，芯板的第一耗能段21的板寬小于第二耗能段22的板寬，第二耗能段22的板寬小于第三耗能段23的板寬，從而使得第一耗能段21的縱截面面積小于第二耗能段22的縱截面面積，第二耗能段22的縱截面面積小于第三耗能段23的縱截面面積；
[0033]在外套筒I 一組相對邊的內壁上對稱設置有與第一耗能段21位置相對應的第一限位擋塊11，與第二耗能段22位置相對應的第二限位擋塊12和與第三耗能段23位置相對應的第三限位擋塊13 ;在芯板的兩側邊上的第一耗能段21與第二耗能段22之間對稱設置第一限位凸臺4，第一耗能段21與第三耗能段23之間對稱設置第二限位凸臺5，為了對第一耗能段的變形進行限位，第一限位凸臺4伸入與之配合的第一限位擋塊11與第二限位擋塊12之間，二限位凸臺5伸入與之配合的第一限位擋塊11與第三限位擋塊13之間；為了使第一段耗能段能夠在適量的范圍內自由變形消耗能量，第一限位凸臺4與第一限位擋塊11與第二限位擋塊12之間留有間隙，第二限位凸臺5與第一限位擋塊11與第三限位擋塊13之間留有間隙。
[0034]考慮到第一耗能段和第二耗能段受壓時會有一定的縱向膨脹，所述的第一耗能段2