一种分级屈服装配式耗能支撑

1.本实用新型涉及建筑结构耗能支撑技术领域，具体涉及一种分级屈服装配式耗能支撑。


背景技术：

2.地震灾害对建筑结构的破坏一直以来都受到人们的广泛关注，框架结构是现阶段使用较多的一种结构形式，针对框架结构的抗震要求，现有结构常见的做法是在框架柱之间设置防屈曲支撑，在小震情况下，防屈曲支撑为结构提供附加刚度；在中震和大震情况下，防屈曲支撑在往复拉压作用下先于主体结构进入塑性状态，形成饱满的滞回曲线以耗散地震能量，从而保证整体结构的安全性和稳定性。
3.传统的防屈曲支撑仅内芯与结构构件相连，荷载由内芯承担，外部约束构件起着约束内芯侧向变形，以防止内芯受压失稳的作用，但这种支撑构造复杂，支撑端部内芯部位不易约束，易发生破坏。另外，如采用混凝土作为外部约束构件，存在湿作业工作量大、混凝土与内芯间的精度难以控制、不利于环保等问题。同时内芯外部有约束构件，也不易检查内芯部件的损伤情况。
4.针对上述问题，本实用新型提供一种轴向变形和轴向刚度可控，造价较低，方便施工、损伤检测及修复更换的分级屈服装配式耗能支撑。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的在于克服现有技术存在的问题，提供一种分级屈服装配式耗能支撑，该支撑的轴向变形主要由耗能钢及内填耗能板提供，轴向刚度主要由传力h型钢、耗能钢及内填耗能板提供，因此可通过调节耗能钢和耗能板的数量及位置控制构件的轴向变形和轴向刚度，另外，耗能钢通过螺栓连接到其余元件，方便了主要耗能部件屈服或损坏后的维修和更换。
6.为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本实用新型通过以下技术方案实现：
7.一种分级屈服装配式耗能支撑，包括耗能单元、以及作为受力骨架的支撑单元，所述耗能单元连接在支撑单元的两端或一端，其中：
8.所述支撑单元为传力h型钢；
9.所述耗能单元包括：
10.对称分布在所述传力h型钢端部腹板两侧的耗能钢；
11.固接在所述耗能钢内的耗能板；
12.贴附在所述耗能钢外侧的附加翼缘板；
13.连接两外侧所述附加翼缘板的加劲肋；以及
14.固接在所述附加翼缘板端部和加劲肋外端面的端板。
15.进一步的，若干个所述耗能钢成排分布在传力h型钢端部腹板的两侧边。
16.进一步的，所述附加翼缘板连接同排侧的所有耗能钢，使得同排侧的耗能钢连为
一个整体，以便于将端板上的力同时传递给整排的耗能钢。
17.进一步的，所述耗能钢与传力h型钢的端部腹板、附加翼缘板之间均通过螺栓连接。
18.进一步的，所述耗能钢与耗能板之间通过焊接方式连接。
19.进一步的，所述端板与附加翼缘板、加劲肋之间均通过焊接方式连接。
20.进一步的，所述耗能钢为方形钢或环形钢。
21.本实用新型的有益效果是:
22.（1）本实用新型耗能支撑充分利用了耗能钢及耗能刚内填耗能板提供的刚度、承载力，不仅增加了整体构件的耗能能力，还减少了耗能支撑的制作成本。
23.（2）本实用新型中，耗能支撑可通过改变耗能钢的数量、形状、耗能钢内填耗能板的数量和位置调节耗能元件的刚度以及耗能能力，可以有效地减少结构的破坏。
24.（3）本实用新型中，耗能钢与传力h型钢的端部腹板、附加翼缘板之间均通过螺栓连接，使耗能单元装拆方便、快捷，易于加工制造，震后可快速检测修复补强，便于在实际工程中推广使用。
附图说明
25.图1为本实用新型分级屈服装配式耗能支撑的正面图；
26.图2为本实用新型分级屈服装配式耗能支撑的侧面图；
27.图3为本实用新型分级屈服装配式耗能支撑的轴测图；
28.图4为本实用新型图1中a-a处剖面图；
29.图5为本实用新型图1中端板的平面图；
30.图6为本实用新型其他形式的分级屈服装配式耗能支撑的正面图。
31.图中标号说明：1、传力h型钢；2、耗能钢；3、耗能板；4、附加翼缘板；5、加劲肋；6、端板。
具体实施方式
32.下面将参考附图并结合实施例，来详细说明本实用新型。
33.如图1至图5所示，一种分级屈服装配式耗能支撑，包括耗能单元、以及作为受力骨架的支撑单元，所述耗能单元连接在支撑单元的两端或一端，其中：
34.所述支撑单元为传力h型钢1；
35.所述耗能单元包括：
36.对称分布在所述传力h型钢1端部腹板两侧的耗能钢2；
37.固接在所述耗能钢2内的耗能板3；
38.贴附在所述耗能钢2外侧的附加翼缘板4；
39.连接两外侧所述附加翼缘板4的加劲肋5；以及
40.固接在所述附加翼缘板4端部和加劲肋5外端面的端板6。
41.若干个所述耗能钢2成排分布在传力h型钢1端部腹板的两侧边。
42.所述附加翼缘板4连接同排侧的所有耗能钢2，使得同排侧的耗能钢2连为一个整体，以便于将端板6上的力同时传递给整排的耗能钢2。
43.所述耗能钢2与传力h型钢1的端部腹板、附加翼缘板4之间均通过螺栓连接。
44.所述耗能钢2与耗能板3之间通过焊接方式连接。
45.所述端板6与附加翼缘板4、加劲肋5之间均通过焊接方式连接。
46.所述耗能钢2为方形钢或环形钢，如图6所示，根据实际耗能需求调节耗能钢2的数量，根据刚度需求调节耗能板3的数量和位置。
47.本实用新型连接过程及原理
48.本实用新型中，先依次将一块加劲肋5、两块附加翼缘板4焊接在同一块端板6上，然后将耗能板3焊接在部分耗能钢2内部，并将所有耗能钢2通过高强螺栓并排连接在传力h型钢1两端的腹板上，最后将已经与加劲肋5、端板6焊接于一体的附加翼缘板3通过高强螺栓连接到耗能钢2外侧。
49.继续参照图1至图5，当构件承受轴向力时，力依次通过端板6、附加翼缘板4、耗能钢2传递到传力h型钢1，其中耗能钢2因两边受力方向相反壁板发生弯曲变形，而耗能钢2内的耗能板3率先进入塑性耗能，当变形达到一定程度时，耗能钢2发生屈服，这样，在往复轴力作用下，耗能板3和耗能钢2可通过进入塑性达到消耗能量的目的。另外，当该耗能支撑需要提供较大的轴向承载力和轴向刚度时，可通过增加耗能钢2和耗能板3的数量以及调节耗能板3的位置等方式来增大耗能支撑的刚度、承载力以及耗能能力，这样即可实现耗能支撑轴向承载力和轴向变形可控目的。
50.以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。


技术特征：
1.一种分级屈服装配式耗能支撑，其特征在于，包括耗能单元、以及作为受力骨架的支撑单元，所述耗能单元连接在支撑单元的两端或一端，其中：所述支撑单元为传力h型钢(1)；所述耗能单元包括：对称分布在所述传力h型钢(1)端部腹板两侧的耗能钢（2）；固接在所述耗能钢(2)内的耗能板(3)；贴附在所述耗能钢(2)外侧的附加翼缘板（4）；连接两外侧所述附加翼缘板(4)的加劲肋(5)；以及固接在所述附加翼缘板(4)端部和加劲肋(5)外端面的端板(6)。2.根据权利要求1所述的分级屈服装配式耗能支撑，其特征在于，若干个所述耗能钢（2）成排分布在传力h型钢(1)端部腹板的两侧边。3.根据权利要求2所述的分级屈服装配式耗能支撑，其特征在于，所述附加翼缘板(4)连接同排侧的所有耗能钢（2），使得同排侧的耗能钢（2）连为一个整体，以便于将端板(6)上的力同时传递给整排的耗能钢（2）。4.根据权利要求3所述的分级屈服装配式耗能支撑，其特征在于，所述耗能钢（2）与传力h型钢(1)的端部腹板、附加翼缘板(4)之间均通过螺栓连接。5.根据权利要求3所述的分级屈服装配式耗能支撑，其特征在于，所述耗能钢（2）与耗能板(3)之间通过焊接方式连接。6.根据权利要求3所述的分级屈服装配式耗能支撑，其特征在于，所述端板(6)与附加翼缘板(4)、加劲肋(5)之间均通过焊接方式连接。7.根据权利要求3、4或5所述的分级屈服装配式耗能支撑，其特征在于，所述耗能钢（2）为方形钢或环形钢。

技术总结
本实用新型是一种分级屈服装配式耗能支撑，包括耗能单元、以及作为受力骨架的支撑单元，所述耗能单元连接在支撑单元的两端或一端，其中：所述支撑单元为传力H型钢；所述耗能单元包括：对称分布在所述传力H型钢端部腹板两侧的耗能钢；固接在所述耗能钢内的耗能板；贴附在所述耗能钢外侧的附加翼缘板；连接两外侧所述附加翼缘板的加劲肋；以及固接在所述附加翼缘板端部和加劲肋外端面的端板。本实用新型耗能支撑具有轴向变形能力和轴向刚度可控，造价较低，拆装方便，可快速修复补强的优点。可快速修复补强的优点。可快速修复补强的优点。


技术研发人员：赵宝成 陈会苗 路冰 顾强 王晨晨 张鹏杰 宋千军 黎明
受保护的技术使用者：苏州科技大学
技术研发日：2021.11.10
技术公布日：2022/5/16