CN108678512A - 耗能钢管包裹的耗能支撑 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种耗能钢管包裹的耗能支撑，属于建筑结构安装领域。包括内设椭圆孔的耗能钢管、连接板、加强板、连接板螺孔、发泡铝板、十字耗能刚、高阻尼混凝土、端板、内设椭圆孔和耗能肋；通过在耗能支撑内部和外部设置耗能效果好的内设椭圆孔的耗能钢管和十字耗能刚，以提高防屈曲构件的耗能能力和结构强度，本发明耗能能力强、加工简单、安装方便，设置多个内设椭圆孔，不仅节省材料，而且能提升建筑结构抗震性能、缓冲耗能能力、延性和滞回耗能能力，且有效提高了防屈曲构件的耗能能力，在正常状态下使用时能够增大建筑结构的整体刚度，在遇到地震时，能够减少建筑结构的地震反应，对建筑结构振动控制领域建设十分有意义。

Description

耗能钢管包裹的耗能支撑

技术领域

本发明属于建筑结构安装领域，特别是涉及一种耗能钢管包裹的耗能支撑。

背景技术

地震灾害具有突发性和毁灭性，严重威胁着人类生命、财产的安全。世界上每年发生破坏性地震近千次，一次大地震可引起上千亿美元的经济损失，导致几十万人死亡或严重伤残。我国地处世界上两个最活跃的地震带上，是遭受地震灾害最严重的国家之一，地震造成的人员伤亡居世界首位，经济损失也十分巨大。地震中建筑物的大量破坏与倒塌，是造成地震灾害的直接原因。地震发生时，地面振动引起结构的地震反应。对于基础固接于地面的建筑结构物，其反应沿着高度从下到上逐层放大。由于结构物某部位的地震反应 ( 加速度、速度或位移 ) 过大，使主体承重结构严重破坏甚至倒塌；或虽然主体结构未破坏，但建筑饰面、装修或其它非结构配件等毁坏而导致严重损失；或室内昂贵仪器、设备破坏导致严重的损失或次生灾害。为了避免上述灾害的发生，人们必须对结构体系的地震反应进行控制，并消除结构体系的“放大器”作用，结构消能减振技术是把结构的某些非承重构件( 如剪力墙、连接件等) 设计成消能杆件，或在结构的某些部位 ( 层间空间、节点、连接缝等 )安装消能装置。在小风或小震时，这些消能杆件( 或消能装置) 和结构本身具有足够的侧向刚度以满足使用要求，结构处于弹性状态；当出现大震或大风时，随着结构侧向变形的增大，消能构件或消能装置率先开始工作，产生较大阻尼，大量消耗输入结构的地震或风振能量，使结构的动能或弹性势能等能量转化成热能等形式耗散掉，迅速衰减结构的地震或风振反应 ( 位移、速度、加速度等 )，使主体结构避免出现明显的非弹性状态，保护主体结构及构件在强震或大风中免遭破坏。因为地震等原因传输给建筑结构的外部能量，是结构产生振动的根源，所以在结构中设置耗能装置，增加耗能量，将会减少结构的振动反应。目前研究开发的防屈曲耗能构件的约束混凝土容易被压碎而失去了约束与防屈曲作用，致使其耗能能力大幅降低。因此，一些耗能构件制造工艺，耗能性能等仍需要进一步改进。

发明内容

为了解决上述存在的技术问题，本发明提供一种耗能钢管包裹的耗能支撑，主要是为了开发一种在正常状态下使用时能够增大建筑结构的整体刚度的耗能钢管包裹的耗能支撑，能够有效的改善建筑结构抗震性能、缓冲耗能能力、延性和滞回耗能能力，且有效提高了防屈曲构件的耗能能力，在正常状态下使用时能够增大建筑结构的整体刚度，在遇到地震时，能够减少建筑结构的地震反应对建筑结构振动控制领域建设十分有意义。

本发明采用的技术方案为：

耗能钢管包裹的耗能支撑，包括内设椭圆孔的耗能钢管、连接板、加强板、连接板螺孔、发泡铝板、十字耗能钢、高阻尼混凝土、端板、内设椭圆孔和耗能肋；在耗能钢管包裹的耗能支撑的结构中，最外层为内设椭圆孔的耗能钢管，在内设椭圆孔的耗能钢管的四面均设有内设椭圆孔；内设椭圆孔的长轴与内设椭圆孔的耗能钢管的长度方向垂直，在相邻的内设椭圆孔之间设有耗能肋；内设椭圆孔的耗能钢管内设置有发泡铝板，发泡铝板与内设椭圆孔的耗能钢管内壁紧贴，在结构内部设置有十字耗能钢；十字耗能钢与内设椭圆孔的耗能钢管连接，并在发泡铝板和十字耗能钢和端板围成的空腔内浇筑高阻尼混凝土；在内设椭圆孔的耗能钢管两端设置加强板，在加强板的两端设置有连接板，连接板上设置有连接板螺孔。

进一步地，内设椭圆孔的耗能钢管上的内设椭圆孔均等间距设置。

进一步地，高阻尼混凝土是添加阻尼材料的普通混凝土。

进一步地，内设椭圆孔的耗能钢管和加强板间采用焊接连接。

进一步地，在连接板上的连接板螺孔等间距分布。

本发明的有益效果：

本发明的效果和优点是耗能能力强、加工简单、安装方便，通过设置耗能效果好、钢材利用率高的内设椭圆孔的耗能钢管和十字耗能刚，且内设椭圆孔的耗能钢管屈服面积大，设置多个内设椭圆孔，形成的耗能肋不仅节省材料，而且使结构耗能更充分，能使建筑结构拥有良好的抗震性能，使其缓冲耗能能力、延性和滞回耗能能力显著提升，有效提高了防屈曲构件的耗能能力，在正常状态下使用时能够增大建筑结构的整体刚度，在遇到地震时，能够减少建筑结构的地震反应，对建筑结构振动控制领域建设十分有意义。

附图说明

图1为耗能钢管包裹的耗能支撑的正立面示意图。

图2为耗能钢管包裹的耗能支撑的俯视图。

图3为本发明中图1的A-A剖面示意图。

图4为耗能钢管包裹的耗能支撑的侧立面示意图。

图中：1为内设椭圆孔的耗能钢管；2为连接板；3为加强板；4为连接板螺孔；5为发泡铝板；6为十字耗能钢；7为高阻尼混凝土；8为端板；9为内设椭圆孔；10为耗能肋。

具体实施方式

为了进一步说明本发明，下面结合附图及实施例对本发明进行详细地描述，但不能将它们理解为对本发明保护范围的限定。

实例图

如图1~图4所示，耗能钢管包裹的耗能支撑，包括内设椭圆孔的耗能钢管1、连接板2、加强板3、连接板螺孔4、发泡铝板5、十字耗能钢6、高阻尼混凝土7、端板8、内设椭圆孔9和耗能肋10；在耗能钢管包裹的耗能支撑的结构中，最外层为内设椭圆孔的耗能钢管1，在内设椭圆孔的耗能钢管1的四面均设有内设椭圆孔9；内设椭圆孔9的长轴与内设椭圆孔的耗能钢管1的长度方向垂直，在相邻的内设椭圆孔9之间设有耗能肋10；内设椭圆孔的耗能钢管1内设置有发泡铝板5，发泡铝板5与内设椭圆孔的耗能钢管1内壁紧贴，在结构内部设置有十字耗能钢6；十字耗能钢6与内设椭圆孔的耗能钢管1连接，并在发泡铝板5和十字耗能钢6和端板8围成的空腔内浇筑高阻尼混凝土7；在内设椭圆孔的耗能钢管1两端设置加强板3，在加强板3的两端设置有连接板2，连接板2上设置有连接板螺孔4；内设椭圆孔的耗能钢管1上的内设椭圆孔9均等间距设置；高阻尼混凝土7是添加阻尼材料的普通混凝土；内设椭圆孔的耗能钢管1和加强板3间采用焊接连接；在连接板2上的连接板螺孔等间距分布4。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (5)

1.耗能钢管包裹的耗能支撑，其特征在于：包括内设椭圆孔的耗能钢管(1)、连接板(2)、加强板(3)、连接板螺孔(4)、发泡铝板(5)、十字耗能钢(6)、高阻尼混凝土(7)、端板(8)、内设椭圆孔(9)和耗能肋(10)；在耗能钢管包裹的耗能支撑的结构中，最外层为内设椭圆孔的耗能钢管(1)，在内设椭圆孔的耗能钢管(1)的四面均设有内设椭圆孔(9)；内设椭圆孔(9)的长轴与内设椭圆孔的耗能钢管(1)的长度方向垂直，在相邻的内设椭圆孔(9)之间设有耗能肋(10)；内设椭圆孔的耗能钢管(1)内设置有发泡铝板(5)，发泡铝板(5)与内设椭圆孔的耗能钢管(1)内壁紧贴，在结构内部设置有十字耗能钢(6)；十字耗能钢(6)与内设椭圆孔的耗能钢管(1)连接，并在发泡铝板(5)和十字耗能钢(6)和端板(8)围成的空腔内浇筑高阻尼混凝土(7)；在内设椭圆孔的耗能钢管(1)两端设置加强板(3)，在加强板(3)的两端设置有连接板(2)，连接板(2)上设置有连接板螺孔(4)。

2.根据权利要求1所述的耗能钢管包裹的耗能支撑，其特征在于：内设椭圆孔的耗能钢管(1)上的内设椭圆孔(9)均等间距设置。

3.根据权利要求1所述的耗能钢管包裹的耗能支撑，其特征在于：高阻尼混凝土(7)是添加阻尼材料的普通混凝土。

4.根据权利要求1所述的耗能钢管包裹的耗能支撑，其特征在于：内设椭圆孔的耗能钢管(1)和加强板(3)间采用焊接连接。

5.根据权利要求1所述的耗能钢管包裹的耗能支撑，其特征在于：在连接板(2)上的连接板螺孔等间距分布(4)。