一种双阶钢管混凝土屈曲约束支撑

本发明涉及屈曲约束支撑，尤其是涉及一种双阶钢管混凝土屈曲约束支撑。

背景技术：

1、消能减震技术通过采用阻尼器吸收耗散地震输入到结构的能量，有效减少结构的地震响应。因其具有安全可靠、技术先进、经济合理等特点得到广泛的工程应用和发展。屈曲约束支撑作为一种典型的金属阻尼器，由钢核心单元、外约束单元及填充材料等组成，相比普通支撑，不仅能同样能为结构提供抗侧能力，还能在大震下屈服耗能，增加结构阻尼，减小地震响应。但传统的屈曲约束支撑仅在单一的地震烈度下屈服耗能，难以满足结构的多烈度抗震目标的要求，同时屈服位移大，耗能能力有限。基于此，具有双阶屈服的屈曲约束支撑被提出。双阶屈曲约束支撑第一阶段屈服位移小，小变形下可迅速屈服耗能，小变形下实现二阶屈服，进一步增加结构的承载力与耗能能力，增加结构抗震性能，减小结构地震响应。

2、现有研发的双阶屈曲约束支撑主要包括：①通过不同屈服承载力的钢支撑内芯串联形成双阶屈曲约束支撑，但该支撑的耗能能力弱于普通的屈曲约束支撑，且罕遇地震下的安全性降低。②通过在屈曲约束支撑的基础上增设协同装置，使钢支撑内芯并联实现双阶效果，但该支撑各核心单元之间无外约束进行约束或采用无粘结材料进行约束，容易引起内芯的局部变形，影响支撑的耗能能力，以及端部及多跟核心单元之间连接复杂，且大震及罕遇地震下耗能效率低等。③在屈曲约束支撑的基础上并联阻尼器，其在小、中地震下效果明显，但仍难以满足大震及罕遇地震下的减震效果。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种双阶钢管混凝土屈曲约束支撑，构造简单、耗能效率高、刚度及承载力高、大震及罕遇地震下力学性能与耗能性能进一步提升，能有效提高结构抗震性能，减小结构地震响应。

2、根据本发明的一个目的，本发明提供一种双阶钢管混凝土屈曲约束支撑，包括核心钢板一、核心钢板二和约束钢管，所述核心钢板一的一端设有条形螺栓孔，所述核心钢板一的另一端以及所述核心钢板二的两端均设有定位螺栓孔，所述核心钢板二的两端分别与所述核心钢板一的两端通过定位螺栓连接，所述核心钢板一和所述核心钢板二的中部沿长度方向均匀对称设置有多个核心通孔，所述约束钢管固定在所述核心钢板一和所述核心钢板二的外部。

3、进一步地，所述核心钢板一的数量为一个，所述核心钢板二的数量为一个或两个，所述核心钢板一的长度大于所述核心钢板二的长度。

4、进一步地，所述核心钢板一的两端分别焊接有加劲肋，所述核心钢板二的两端开设有豁口，所述核心钢板二两端的豁口卡在所述核心钢板一两端的所述加劲肋外侧。

5、进一步地，所述核心钢板一和所述核心钢板二的两端端部之间设有定位垫板，所述定位垫板上设有用于所述定位螺栓贯穿的定位孔。

6、进一步地，所述约束钢管为方钢管、圆形钢管或椭圆形钢管。

7、进一步地，所述约束钢管的中部以及所述核心钢板一和所述核心钢板二的中部位置均设有限位螺栓孔，所述约束钢管、所述核心钢板一和所述核心钢板二通过限位螺栓固定连接。

8、进一步地，所述约束钢管与所述核心钢板一和所述核心钢板二之间填充有填充材料。

9、进一步地，所述核心钢板一和所述核心钢板二的表面粘贴有一层无粘结材料。

10、进一步地，所述约束钢管的两端分别固定有端板。

11、进一步地，所述的核心通孔为圆条形孔、矩形孔、方形孔、菱形孔或椭圆形孔。

12、本发明技术方案构造简单、耗能效率高、刚度及承载力高，在小变形下，仅有核心钢板一变形耗能，在大变形下，核心钢板一与核心钢板二协同工作耗能，力学性能与耗能性能进一步提升，能有效提高结构抗震性能，减小结构地震响应。

技术特征：

1.一种双阶钢管混凝土屈曲约束支撑，其特征在于，包括核心钢板一、核心钢板二和约束钢管，所述核心钢板一的一端设有条形螺栓孔，所述核心钢板一的另一端以及所述核心钢板二的两端均设有定位螺栓孔，所述核心钢板二的两端分别与所述核心钢板一的两端通过定位螺栓连接，所述核心钢板一和所述核心钢板二的中部沿长度方向均匀对称设置有多个核心通孔，所述约束钢管固定在所述核心钢板一和所述核心钢板二的外部。

2.根据权利要求1所述的双阶钢管混凝土屈曲约束支撑，其特征在于，所述核心钢板一的数量为一个，所述核心钢板二的数量为一个或两个，所述核心钢板一的长度大于所述核心钢板二的长度。

3.根据权利要求1所述的双阶钢管混凝土屈曲约束支撑，其特征在于，所述核心钢板一的两端分别焊接有加劲肋，所述核心钢板二的两端开设有豁口，所述核心钢板二两端的豁口卡在所述核心钢板一两端的所述加劲肋外侧。

4.根据权利要求1所述的双阶钢管混凝土屈曲约束支撑，其特征在于，所述核心钢板一和所述核心钢板二的两端端部之间设有定位垫板，所述定位垫板上设有用于所述定位螺栓贯穿的定位孔。

5.根据权利要求1所述的双阶钢管混凝土屈曲约束支撑，其特征在于，所述约束钢管为方钢管、圆形钢管或椭圆形钢管。

6.根据权利要求1所述的双阶钢管混凝土屈曲约束支撑，其特征在于，所述约束钢管的中部以及所述核心钢板一和所述核心钢板二的中部位置均设有限位螺栓孔，所述约束钢管、所述核心钢板一和所述核心钢板二通过限位螺栓固定连接。

7.根据权利要求1所述的双阶钢管混凝土屈曲约束支撑，其特征在于，所述约束钢管与所述核心钢板一和所述核心钢板二之间填充有填充材料。

8.根据权利要求7所述的双阶钢管混凝土屈曲约束支撑，其特征在于，所述核心钢板一和所述核心钢板二的表面粘贴有一层无粘结材料。

9.根据权利要求1所述的双阶钢管混凝土屈曲约束支撑，其特征在于，所述约束钢管的两端分别固定有端板。

10.根据权利要求1所述的双阶钢管混凝土屈曲约束支撑，其特征在于，所述的核心通孔为圆条形孔、矩形孔、方形孔、菱形孔或椭圆形孔。

技术总结
本发明提供了一种双阶钢管混凝土屈曲约束支撑，包括核心钢板一、核心钢板二和约束钢管，核心钢板一的一端设有条形螺栓孔，核心钢板一的另一端以及核心钢板二的两端均设有定位螺栓孔，核心钢板二的两端分别与核心钢板一的两端通过定位螺栓连接，核心钢板一和核心钢板二的中部沿长度方向均匀对称设置有多个核心通孔，约束钢管固定在核心钢板一和核心钢板二的外部。本发明构造简单、耗能效率高、刚度及承载力高，在小变形下，仅有核心钢板一变形耗能，在大变形下，核心钢板一与核心钢板二协同工作耗能，力学性能与耗能性能进一步提升，能有效提高结构抗震性能，减小结构地震响应。

技术研发人员：周云,曹邕生,方东健,林松伟
受保护的技术使用者：广州大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16