CN108999305B - 可更换自复位防屈曲支撑装置 - Google Patents

Abstract

本发明实施例涉及一种可更换自复位防屈曲支撑装置，所述支撑装置包括外管机构、内管机构、夹持机构、一个或者两个耗能内芯机构、第一弹性复位机构、第一结构连接部和第二结构连接部；所述夹持机构套设于所述外管机构上，并且与所述外管机构固定连接，所述耗能内芯机构包括耗能内芯，所述耗能内芯设置于所述外管机构与所述夹持机构之间，所述夹持机构和所述外管机构用于抑制所述耗能内芯沿耗能内芯厚度方向的屈曲变形。本发明实施例将耗能内芯设置在外管机构和夹持机构之间，以使外管机构和夹持机构共同作用，抑制耗能内芯的屈曲变形。且方便震后对耗能内芯进行检查以及更换。

Description

可更换自复位防屈曲支撑装置

技术领域

本发明实施例涉及一种建筑结构耗能减震装置，特别是涉及一种可更换自复位防屈曲支撑装置。

背景技术

将自复位装置和防屈曲支撑相结合的自复位防屈曲支撑结构，能在保证防屈曲支撑耗能能力的同时，还可消除震后残余变形。因此，在减震领域获得了广泛应用。

中国发明专利“一种基于碟簧的全钢自复位防屈曲支撑”(公开号为CN106567324A)公开了一种结构简单的自复位防屈曲支撑装置，但是其自复位碟簧套设在耗能内芯上，地震过后不方便检查耗能内芯的破损情况，更无法进行耗能内芯的更换。

发明内容

本发明实施例的目的是提供一种可更换自复位防屈曲支撑装置，方便地震后检查耗能内芯的破损情况及对耗能内芯进行更换。

为解决上述技术问题，第一方面，本发明实施例提供了一种可更换自复位防屈曲支撑装置，所述支撑装置包括外管机构、内管机构、夹持机构、一个或者两个耗能内芯机构、第一弹性复位机构、第一结构连接部和第二结构连接部；

所述夹持机构套设于所述外管机构上，并且与所述外管机构固定连接，所述耗能内芯机构包括耗能内芯，所述耗能内芯设置于所述外管机构与所述夹持机构之间，所述夹持机构和所述外管机构用于抑制所述耗能内芯沿耗能内芯厚度方向的屈曲变形；

所述外管机构套设在所述内管机构上，每个耗能内芯具有第一端和第二端，所述第一端与所述外管机构固定连接，所述第二端与所述内管机构固定连接，所述内管机构具有沿耗能内芯长度方向设置的第一限位体和第二限位体，所述外管机构具有沿耗能内芯长度方向设置的第一限位部和第二限位部，所述第一限位体和所述第一限位部相对设置，所述第二限位体和所述第二限位部相对设置，所述第一弹性复位机构位于所述第一限位部和所述第二限位部之间，且同时位于所述第一限位体和所述第二限位体之间，所述内管机构可以相对于所述外管机构在耗能内芯长度方向上运动；

所述第一结构连接部的一端连接外部建筑结构，另一端连接外管机构，所述第二结构连接部的一端连接外部建筑结构，另一端连接内管机构。在一些实施例中，所述支撑装置还包括第二弹性复位机构，所述外管机构还包括沿耗能内芯长度方向设置的第三限位部和第四限位部，所述内管机构还包括沿耗能内芯长度方向设置的第三限位体和第四限位体，所述第三限位体和所述第三限位部相对设置，所述第四限位体和所述第四限位部相对设置，所述第二弹性复位机构位于所述第三限位部和所述第四限位部之间，且同时位于所述第三限位体和所述第四限位体之间。

在一些实施例中，所述外管机构为中空筒状结构，还包括外管上板、外管下板、第一侧板和第二侧板；

所述第一限位部、第二限位部、第三限位部和第四限位部设置于所述外管上板和/或外管下板上。

在一些实施例中，所述内管机构还包括内管，所述第一限位体为第一内管挡板，所述第二限位体为第二内管挡板，所述第三限位体为第三内管挡板，所述第四限位体为第四内管挡板，所述第一内管挡板、所述第二内管挡板、所述第三内管挡板和所述第四内管挡板均中间开孔，依次固定套设于所述内管上。

在一些实施例中，所述第一弹性复位机构包括第一碟簧阻挡体和第二碟簧阻挡体，所述第二弹性复位机构包括第三碟簧阻挡体和第四碟簧阻挡体，所述第一碟簧阻挡体和所述第二碟簧阻挡体之间、所述第三碟簧阻挡体和所述第四碟簧阻挡体之间均设置有多个互相抵接的碟簧，所述第一碟簧阻挡体、所述第二碟簧阻挡体、所述第三碟簧阻挡体和所述第四碟簧阻挡体以及所述碟簧均中间开孔，套设于所述内管上，且能相对于所述内管在所述内管长度方向上运动。

在一些实施例中，所述夹持机构包括夹持上板和夹持下板，所述耗能内芯机构为两个，分别为第一耗能内芯机构和第二耗能内芯机构，所述第一耗能内芯机构的耗能内芯设置于所述外管上板和所述夹持上板之间，所述第二耗能内芯机构的耗能内芯设置于所述外管下板和所述夹持下板之间；

所述耗能内芯中部开设有多个通孔。

在一些实施例中，所述夹持机构还包括至少两个引导杠，所述外管上板、所述外管下板、所述夹持上板和所述夹持下板上均设置有供所述引导杠穿过的通孔，所述引导杠穿过所述外管上板、所述外管下板、所述夹持上板和所述夹持下板的通孔，所述引导杠的两端分别固定于所述夹持上板和所述夹持下板上。

在一些实施例中，所述第一限位部包括设置于所述外管上板内侧面的第一外管上挡块和设置于所述外管下板内侧面的第一外管下挡块，所述第二限位部包括设置于所述外管上板内侧面的第二外管上挡块的第一端和设置于所述外管下板内侧面的第二外管下挡块的第一端，所述第三限位部包括第二外管上挡块的第二端和第二外管下挡块的第二端，所述第四限位部包括设置于所述外管上板内侧面的第三外管上挡块和设置于所述外管下板内侧面的第三外管下挡块；

所述第一外管上挡块、所述第一外管下挡块和所述第一内管挡板的面向第一弹性复位机构的侧面齐平，所述第二外管上挡块第一端、所述第二外管下挡块第一端和所述第二内管挡板的面向第一弹性复位机构的侧面齐平，所述第二外管上挡块第二端、所述第二外管下挡块第二端和所述第三内管挡板的面向所述第二弹性复位机构的侧面齐平，所述第三外管上挡块、所述第三外管下挡块和所述第四内管挡板的面向所述第二弹性复位机构的侧面齐平。

在一些实施例中，所述外管上板靠近所述夹持机构的一面固定设置有第一外管内芯连接部，所述外管下板靠近所述夹持机构的一面固定设置有第二外管内芯连接部，所述第一外管内芯连接部和所述第二外管内芯连接部位于所述夹持机构外；

所述内管的一端分别固定设置有第一内管内芯连接部和第二内管内芯连接部，所述第一内管内芯连接部和所述第二内管内芯连接部分别用于连接所述第一耗能内芯机构的耗能内芯和所述第二耗能内芯机构的耗能内芯，所述支撑装置不受外力作用时，所述第一内管内芯连接部和所述第二内管内芯连接部位于所述夹持机构外；

所述耗能内芯的一端还设置有外管连接部，另一端还设置有内管连接部；

所述第一耗能内芯机构的耗能内芯的外管连接部固定连接所述第一外管内芯连接部，所述第一耗能内芯机构的耗能内芯的内管连接部固定连接所述第一内管内芯连接部；

所述第二耗能内芯机构的耗能内芯的外管连接部固定连接所述第二外管内芯连接部，所述第二耗能内芯机构的耗能内芯的内管连接部固定连接所述第二内管内芯连接部；

所述外管上板和所述夹持上板上还对应的设置有用于供第一内管内芯连接部穿过的缝隙，该缝隙的长度长于所述第一内管内芯连接部的长度；所述外管下板和所述夹持下板上还对应的设置有用于供第二内管内芯连接部穿过的缝隙，该缝隙的长度长于所述第二内管内芯连接部的长度。

在一些实施例中，所述内管机构还包括内管加劲板，所述内管加劲板包括内管加劲上板和内管加劲下板；

所述内管具有相对设置的第一面和第二面，所述内管加劲上板具有相邻的两边，其中一边固定于所述第一面，另一边固定于所述第一内管挡板；

所述内管加劲下板均具有相邻的两边，其中一边固定于所述第二面，另一边固定于所述第一内管挡板。

本发明实施例将耗能内芯设置在外管机构和夹持机构之间，以使外管结构和夹持机构共同作用，抑制耗能内芯的沿耗能内芯厚度方向的屈曲变形。且方便震后对耗能内芯进行检查以及更换。耗能内芯的第一端与外管机构固定连接，第二端与内管机构固定连接，第一弹性复位机构位于外管机构的第一限位部和第二限位部之间，且同时位于内管机构的第一限位体和第二限位体之间。当可更换自复位防屈曲支撑装置受到拉力或者压力时，外管机构将相对于内管机构运动，第二限位部和第一限位体或者第一限位部和第二限位体将压缩弹性复位机构。当卸载后，弹性复位机构将推动第二限位部和第一限位体或者第一限位部和第二限位体复位，以使支撑复位。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面所描述的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明支撑装置的一个实施例的立体图；

图2A是本发明支撑装置的一个实施例不受外力时各限位部和限位体的位置示意图；

图2B是本发明支撑装置的一个实施例受拉力时各限位部和限位体的位置示意图；

图2C是本发明支撑装置的一个实施例受压力时各限位部和限位体的位置示意图；

图3是本发明支撑装置的一个实施例的内部结构示意图；

图4是本发明支撑装置的一个实施例的外管结构的结构示意图；

图5是本发明支撑装置的一个实施例的外管结构的内部结构示意图；

图6是本发明支撑装置的一个实施例的内管结构的结构示意图；

图7是本发明支撑装置的一个实施例的第一弹性复位机构和第二弹性复位机构的结构示意图；

图8a是本发明支撑装置的一个实施例的碟簧的结构示意图；

图8b是本发明支撑装置的一个实施例的碟簧的结构示意图；

图8c是本发明支撑装置的一个实施例的碟簧组的结构示意图；

图9是本发明支撑装置的一个实施例的夹持机构的结构示意图；

图10是本发明支撑装置的一个实施例的耗能内芯机构的结构示意图；

图11是本发明支撑装置一个实施例的A-A方向剖视图；

图12是本发明支撑装置一个实施例的B-B方向剖视图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明进一步详细说明。

需要说明的是，本发明实施例中所有使用“第一”和“第二”的表述均是为了区分两个相同名称非相同的实体或者非相同的参量，可见“第一”“第二”仅为了表述的方便，不应理解为对本发明实施例的限定，后续实施例对此不再一一说明。

请一并参照图1-图12，本发明实施例提供的可更换自复位防屈曲支撑装置，包括外管机构10、内管机构20、夹持机构30、耗能内芯机构40、第一弹性复位机构50a、第一结构连接部60和第二结构连接部70。

夹持机构30套设于外管机构10上，并且与外管机构10固定连接，外管机构10套设在内管机构20上。其中，耗能内芯机构40包括耗能内芯41，耗能内芯41设置于外管机构10与夹持机构30之间，夹持机构30和外管机构10共同作用抑制耗能内芯41沿耗能内芯厚度方向的屈曲变形。耗能内芯41设置于外管机构10与夹持机构30之间，震后只需拆下夹持机构30即可更换耗能内芯41，方便耗能内芯41的检查和更换。

耗能内芯41具有第一端和第二端，第一端与外管机构10固定连接，第二端与内管机构20固定连接。内管机构20具有沿耗能内芯41长度方向设置的第一限位体和第二限位体，外管机构10具有沿耗能内芯41长度方向设置的第一限位部和第二限位部。第一限位体和第一限位部相对设置，第二限位体和第二限位部相对设置。第一弹性复位机构位于所述第一限位部和所述第二限位部之间，且同时位于所述第一限位体和所述第二限位体之间。内管机构20可以相对于外管机构10在耗能内芯41的长度方向上运动。

外管机构10、内管机构20和第一弹性复位机构50a共同作用，用于耗能内芯41在受到外力拉伸或者压缩后的自复位。请参照图2A-图2C，其中，a和b分别表示第一限位部和第二限位部，c和d分别表示第一限位体和第二限位体，图2A表示所述支撑装置没有受到外力作用时各限位部和限位体的位置，图2B表示支撑装置受拉力作用时各限位部和限位体的位置，图2C表示支撑装置受压力作用时各限位部和限位体的位置。由图2B中可以看出，当支撑装置受拉力时，第二限位部b和第一限位体c之间的距离变小，将压缩第一弹性复位机构50a。由图2C中可以看出，当支撑装置受到压力时，第一限位部a和第二限位体d之间的距离变小，也将压缩第一弹性复位机构50a。当力卸载后，第一弹性复位机构50a在弹力作用下将推动第二限位部和第一限位体或者第一限位部和第二限位体复位，以使外管机构10和内管机构20带动耗能内芯41复位。

第一结构连接部60和第二结构连接部70用于连接外部建筑结构，具体的，第一结构连接部60的一端连接外部建筑结构，另一端连接外管机构10，第二结构连接部70的一端连接外部建筑结构，另一端连接内管机构20。具体的，第一结构连接部60和第二结构连接部70可以采用连接板。

其中，弹性复位机构的数量可以为1个也可以为多个，例如，在图3所示的实施例中，包括两个弹性复位机构，即第一弹性复位机构和第二弹性复位机构。在包括第一弹性复位机构和第二弹性复位机构的场合，外管机构10还对应的沿耗能内芯41长度方向设置有第三限位部和第四限位部。内管机构20还对应的沿耗能内芯41长度方向设置有第三限位体和第四限位体。第三限位体和第三限位部相对设置，第四限位体和第四限位部相对设置，第二弹性复位机构位于第三限位部和第四限位部之间，且同时位于第三限位体和第四限位体之间。

其中，在一些实施例中，外管机构10可以采用图4所示的中空筒状结构，包括外管上板11、外管下板12、第一侧板13和第二侧板14。请参照图5，第一限位部、第二限位部、第三限位部和第四限位部可以是设置于外管上板11和/或外管下板12上的挡块。各挡块可以设置在外管上板11上，也可以设置在外管下板12上，还可以交叉的设置在外管上板11和外管下板12上。为了更好的自复位效果，在图5所示的实施例中，外管上板11和外管下板12上均对应的设置挡块，其中，第一限位部15包括设置于外管上板11内侧面的第一外管上挡块15a和设置于外管下板12内侧面的第一外管下挡块15b。第二限位部16包括设置于外管上板11内侧面的第二外管上挡块的第一端16a和设置于外管下板12内侧面的第二外管下挡块的第一端16b。第三限位部17包括第二外管上挡块的第二端17a和第二外管下挡块的第二端17b。第四限位部18包括设置于外管上板11内侧面的第三外管上挡块18a和设置于外管下板12内侧面的第三外管下挡块18b。具体的，各挡块可以通过焊接的方式固定在外管上板11和外管下板12上。

在上述实施例中，为了简化工艺，第二限位部和第三限位部的功能用第二外管上挡块的两端和第二外管下挡块的两端来实现。在其他实施例中，也可以采用四个挡块来实现第二限位部和第三限位部的功能。

内管机构20可以采用图6所示的结构，包括内管21，第一限位体、第二限位体、第三限位体和第四限位体的功能可以采用挡板来实现，即分别为第一内管挡板22、第二内管挡板23、第三内管挡板24和第四内管挡板25。第一内管挡板22、第二内管挡板23、第三内管挡板24和第四内管挡板25均中间开孔，依次固定套设于内管21上。

为了加长弹性复位机构的长度，以增加弹性复位机构的复位效果，第一外管上挡块15a、第一外管下挡块15b和第一内管挡板22的面向第一弹性复位机构50a的侧面齐平。第二外管上挡块第一端16a、第二外管下挡块第一端16b和第二内管挡板23的面向第一弹性复位机构50a的侧面齐平。第二外管上挡块第二端17a、第二外管下挡块第二端17b和第三内管挡板24的面向第二弹性复位机构50b的侧面齐平。第三外管上挡块18a、第三外管下挡块18b和第四内管挡板25的面向第二弹性复位机构50b的侧面齐平。

即第一限位部对齐第一限位体，第二限位部对齐第二限位体，第三限位部对齐第三限位体，第四限位部对齐第四限位体。在其他实施例中，各限位部也可以不与各限位体对齐，在这种情况下，将无法保证在不增加整个支撑装置尺寸的情况下，将弹性复位机构的长度设置成最大，自复位效果相对要差。

在实际应用时，内管21可以采用工字型钢，第一内管挡板22、第二内管挡板23、第三内管挡板24和第四内管挡板24采用矩形挡板，且中间开设矩形孔，通过焊接的方式固定在内管21上。

为了加强所述支撑装置的稳定性，内管机构20还包括内管加劲板27，其中，内管加劲板27包括内管加劲上板和内管加劲下板。请参照图6，内管加劲上板相邻的两边中，一边固定于内管21的第一面，另一边固定于第一内管挡板22。内管加劲下板相邻的两边中，一边固定于内管21的与第一面相对设置的第二面，另一边固定于第一内管挡板22。

第一弹性复位机构50a和第二弹性复位机构50b可以采用图7所示的结构。第一弹性复位机构50a包括第一碟簧阻挡体51和第二碟簧阻挡体52，第二弹性复位机构50b包括第三碟簧阻挡体53和第四碟簧阻挡体54。第一碟簧阻挡体51和第二碟簧阻挡体52之间、第三碟簧阻挡体53和第四碟簧阻挡体54之间均设置有多个互相抵接的碟簧55。

其中，碟簧55可以采用图8a和图8b所示的结构。第一碟簧阻挡体51、第二碟簧阻挡体52、第三碟簧阻挡体53和第四碟簧阻挡体54可以采用挡板并中间开孔，与碟簧55套设于内管21上。各挡板不与任何内管机构20的构件连接仅用于传递施加于碟簧55上的外力。碟簧55的外径小于外管机构10横截面的最短边长，内径大于内管21的外尺寸；第一碟簧阻挡体51、第二碟簧阻挡体52、第三碟簧阻挡体53和第四碟簧阻挡体54的外尺寸小于外管机构10的内尺寸，开孔尺寸大于内管21的外尺寸，以使第一弹性复位机构50a和第二弹性复位机构50b能相对于内管21在内管21的长度方向上运动。

多个碟簧55可以通过叠合、对合、复合方式排列设置于第一碟簧阻挡体51和第二碟簧阻挡体52之间，或者第三碟簧阻挡体53和第四碟簧阻挡体54之间。在本实施中，碟簧组采用复合的组合方式，将两个碟簧55朝同一方向靠接在一起，再将这样靠接在一起的两个碟簧在内径侧抵接组成一个碟簧组(请参照图8c)。第一弹性复位机构50a和第二弹性复位机构50b均可以包括多个这样的碟簧组。

夹持机构30可以采用图9所示的结构，包括夹持上板31和夹持下板32。其中，在一些实施例中，夹持上板31和夹持下板32可以分别与外管上板11和外管下板12固定。在另一些实施例中，为了方便夹持机构30与外管机构10的拆卸，夹持机构30还包括至少两个引导杠33，引导杠33穿过外管上板11、外管下板12、夹持上板31和夹持下板32上的通孔(外管上板11、外管下板12、夹持上板31和夹持下板32上需设置供引导杠33穿过的通孔)，固定于夹持上板31和夹持下板32上。具体的，引导杠33为丝杠(进一步的还可以为高强丝杠)，丝杠穿过外管上板11、外管下板12、夹持上板31和夹持下板32后，可以通过螺母在丝杠33的两端拧紧来固定丝杠与夹持上板31和夹持下板32。地震后只需旋下螺母，即可完成夹持机构30的拆卸，以对耗能内芯41进行检查或者更换。耗能内芯机构40的数量可以为一个也可以为两个，一个耗能内芯结构的场合，耗能内芯41可以设置在外管上板11和夹持上板31之间，或者外管下板12和夹持下板32之间。两个耗能内芯结构的场合，例如第一耗能内芯机构和第二耗能内芯机构，第一耗能内芯机构的耗能内芯41可以设置于外管上板11和夹持上板31之间，第二耗能内芯机构的耗能内芯41可以设置于外管下板12和夹持下板32之间。其中，外管上板11、外管下板12、夹持上板31和夹持下板32的宽度大于耗能内芯41的宽度。夹持上板31的宽度以及夹持下板32的宽度可以相同也可以不同。将耗能内芯41设置在外管上板11和夹持上板31之间，或者外管下板12和夹持下板32之间，相对于现有技术(现有技术多采用将碟簧组件套设在耗能内芯上)更容易实现震后耗能内芯的可拆卸，减少震后修复成本。

其中，耗能内芯机构40可以采用图10所示的机构，耗能内芯41呈长条状，根据“核心单元局部削弱相当于其他部分加强”的原理，在耗能内芯41中部开设多个通孔，以增强耗能内芯41的机械性能。实际应用中，可以根据具体应用情况对耗能内芯41采用不同的开孔形式，以实现耗能内芯的多点屈服以及定点屈服。

耗能内芯41可以通过外管连接部42和内管连接部43来分别连接外管机构10和内管机构20。外管机构10可以对应的设置外管内芯连接部，内管机构20可以对应的设置内管内芯连接部。请参照图1和图3，,外管上板11靠近夹持机构30的一面固定设置有第一外管内芯连接部19a，外管下板12靠近夹持机构30的一面固定设置有第二外管内芯连接部19b，第一外管内芯连接部19a和第二外管内芯连接部19b位于夹持机构30外。请参照图6，内管21的一端分别固定设置有第一内管内芯连接部26a和第二内管内芯连接部26b，在支撑装置不受外力作用时，第一内管内芯连接部26a和第二内管内芯连接部26b亦位于夹持机构30外。

其中，第一外管内芯连接部19a和第二外管内芯连接部19b可以是T型截面的连接板，通过焊接的方式分别固定在外管上板11和外管下板12上。外管连接部41、内管连接部43、第一内管内芯连接部26a和第二内管内芯连接部26b也可以采用连接板。且各连接板上开设有螺栓孔，以便通过螺栓实现第一外管内芯连接部19a、第二外管内芯连接部19b与外管连接部41的连接，以及第一内管内芯连接部26a和第二内管内芯连接部26b和内管连接部43的连接。

为了使内管机构20能相对于外管机构10在耗能内芯41的长度方向上运动，外管上板11和夹持上板31上还对应的设置有用于供第一内管内芯连接部26a穿过的缝隙34，该缝隙34的长度长于第一内管内芯连接部26a的长度。外管下板12和夹持下板32上还对应的设置有用于供第二内管内芯连接部26b穿过的缝隙，该缝隙的长度长于第二内管内芯连接部26b的长度。下面以图3所示的实施例为例说明所述支撑装置的复位原理，当支撑装置的轴向力大于弹性复位机构的预压力时，内管机构20和外管机构10开始相对运动。请一并参照图5，当支撑装置受到拉力时，假设内管机构20不动，第一结构连接部60拉动外管机构10向左移动，第三外管上挡块18a和第三外管下挡块18b推动第四碟簧阻挡体54向左运动，内管机构20的第三内管挡板24阻挡第三碟簧阻挡体53从而压缩右侧碟簧组。同时，第二外管上挡块的第一端16a和第二外管下挡块的第一端16b推动第二碟簧阻挡体52向左移动，第一内管挡板22阻挡第一碟簧阻挡体51移动，从而挤压左侧碟簧组。当卸载时，右侧碟簧组挤压第四碟簧阻挡体54，左侧碟簧组挤压第二碟簧阻挡体52，第二碟簧阻挡体52和第四碟簧阻挡体54推动外管机构10复位，使得支撑装置在完全卸载时能够恢复到变形前的状态。

当支撑装置受到压力时，假设内管机构20不动，第一结构连接部60推动外管机构10向右移动。第一外管上挡块15a和第一外管下挡块15b推动第一碟簧阻挡体51向右运动，第二内管挡板23阻挡第二碟簧阻挡体52从而压缩左侧碟簧组。同时，第二外管上挡块的第二端17a和第二外管下挡块的第二端17b推动第三碟簧阻挡体53向右移动，第四内管挡板25阻挡第四碟簧阻挡体54移动，从而挤压右侧碟簧组。当卸载时，右侧碟簧组挤压第三碟簧阻挡体53，左侧碟簧组挤压第一碟簧阻挡体51，第一碟簧阻挡体51和第三碟簧阻挡体53挤压外管机构10复位，使得支撑在完全卸载时能够恢复到变形前的状态。

本发明实施例自复位效果好，且采用碟簧作为自复位材料，通过对不同组合的碟簧进行预压能满足支撑不同的轴向变形和恢复力的要求，克服了极限弹性变形能力不足的问题。

下面以图3所示的实施例为例说明支撑装置的装配过程(请一并参照图5)，如下：

a、先将内管加劲板27焊接在内管21上。

b、将第一内管挡板22焊接在内管21上，再按第一碟簧阻挡体51、碟簧组、第二碟簧阻挡体52的顺序将其套在内管21上，不与内管21连接。然后再将第二内管挡板23套在内管21上，施加轴向压力使碟簧组压缩至一定变形量后，再将第二内管挡板23焊接在内管21上。

c、焊接第三内管挡板24，按第三碟簧阻挡体53、碟簧组、第四碟簧阻挡体54的顺序将其套在内管21上，不与内管21连接。然后再将第四内管挡板25套在内管21上，施加轴向压力给碟簧组施加预压力，然后将第四内管挡板25焊接在内管21上。

d、将第一外管内芯连接部19a焊接在外管上板11外壁上，将第二外管内芯连接部19b焊接在外管下板12外壁上。将第一外管上挡块15a、第二外管上挡块和第三外管上挡块18a焊接在外管上板11的内壁上，将第一外管下挡块15b、第二外管下挡块和第三外管下挡块18b焊接在外管下板12的内壁上。

e、将外管上板11和外管下板12扣在上述安装好的内管机构20的上、下两侧，再将第一侧板13和第二侧板14与外管上板11和外管下板12焊接好。

f、将第一内管内芯连接部26a和第二内管内芯连接部26b焊接在内管21上。

g、将外管连接部42和内管连接部43焊接在耗能内芯41上，再通过高强螺栓将耗能内芯41通过外管连接部42、第一外管内芯连接部19a(或第二外管内芯连接部19b)与外管机构10固定，通过内管连接部43、第一内管内芯连接部26a(或第二内管内芯连接部26b)与内管机构20固定。

h、将夹持上板31和夹持下板32分别扣在上、下两个耗能内芯41外侧，引导杠33穿过夹持上板31、外管上板11、外管下板12和夹持下板32，引导杠33两端分别用螺母拧紧。

I、将第一结构连接部60焊接在外管机构10(例如第一外管上挡块15a和第一外管下挡块15b)上，再将第二结构连接部70焊接在内管机构20(例如内管21)上。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；在本申请的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，步骤可以以任意顺序实现，并存在如上所述的本申请的不同方面的许多其它变化，为了简明，它们没有在细节中提供；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的范围。

Claims (9)

1.一种可更换自复位防屈曲支撑装置，其特征在于，所述支撑装置包括外管机构、内管机构、夹持机构、第一耗能内芯机构、第二耗能内芯机构、第一弹性复位机构、第一结构连接部和第二结构连接部；

所述外管机构为中空筒状结构，包括外管上板、外管下板、第一侧板和第二侧板；

所述夹持机构套设于所述外管机构上，并且与所述外管机构固定连接，所述第一耗能内芯机构和所述第二耗能内芯机构均包括耗能内芯，所述夹持机构包括夹持上板和夹持下板，所述第一耗能内芯机构的耗能内芯设置于所述外管上板和所述夹持上板之间，所述第二耗能内芯机构的耗能内芯设置于所述外管下板和所述夹持下板之间；

所述夹持机构还包括至少两个引导杠，所述外管上板、所述外管下板、所述夹持上板和所述夹持下板上均设置有供所述引导杠穿过的通孔，所述引导杠穿过所述外管上板、所述外管下板、所述夹持上板和所述夹持下板的通孔，所述引导杠的两端通过螺母分别固定于所述夹持上板和所述夹持下板上，所述夹持机构和所述外管机构用于抑制所述耗能内芯沿耗能内芯厚度方向的屈曲变形；

所述外管机构套设在所述内管机构上，每个耗能内芯具有第一端和第二端，所述第一端与所述外管机构固定连接，所述第二端与所述内管机构固定连接，所述内管机构具有沿耗能内芯长度方向设置的第一限位体和第二限位体，所述外管机构具有沿耗能内芯长度方向设置的第一限位部和第二限位部，所述第一限位体和所述第一限位部相对设置，所述第二限位体和所述第二限位部相对设置，所述第一弹性复位机构位于所述第一限位部和所述第二限位部之间，且同时位于所述第一限位体和所述第二限位体之间，所述内管机构可以相对于所述外管机构在耗能内芯长度方向上运动；

所述第一结构连接部的一端连接外部建筑结构，另一端连接外管机构，所述第二结构连接部的一端连接外部建筑结构，另一端连接内管机构。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述支撑装置还包括第二弹性复位机构，所述外管机构还包括沿耗能内芯长度方向设置的第三限位部和第四限位部，所述内管机构还包括沿耗能内芯长度方向设置的第三限位体和第四限位体，所述第三限位体和所述第三限位部相对设置，所述第四限位体和所述第四限位部相对设置，所述第二弹性复位机构位于所述第三限位部和所述第四限位部之间，且同时位于所述第三限位体和所述第四限位体之间。

3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述第一限位部、第二限位部、第三限位部和第四限位部设置于所述外管上板和/或外管下板上。

4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述内管机构还包括内管，所述第一限位体为第一内管挡板，所述第二限位体为第二内管挡板，所述第三限位体为第三内管挡板，所述第四限位体为第四内管挡板，所述第一内管挡板、所述第二内管挡板、所述第三内管挡板和所述第四内管挡板均中间开孔，依次固定套设于所述内管上。

5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述第一弹性复位机构包括第一碟簧阻挡体和第二碟簧阻挡体，所述第二弹性复位机构包括第三碟簧阻挡体和第四碟簧阻挡体，所述第一碟簧阻挡体和所述第二碟簧阻挡体之间、所述第三碟簧阻挡体和所述第四碟簧阻挡体之间均设置有多个互相抵接的碟簧，所述第一碟簧阻挡体、所述第二碟簧阻挡体、所述第三碟簧阻挡体和所述第四碟簧阻挡体以及所述碟簧均中间开孔，套设于所述内管上，且能相对于所述内管在所述内管长度方向上运动。

6.根据权利要求3-5任意一项所述的装置，其特征在于，所述耗能内芯中部开设有多个通孔。

7.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述第一限位部包括设置于所述外管上板内侧面的第一外管上挡块和设置于所述外管下板内侧面的第一外管下挡块，所述第二限位部包括设置于所述外管上板内侧面的第二外管上挡块的第一端和设置于所述外管下板内侧面的第二外管下挡块的第一端，所述第三限位部包括第二外管上挡块的第二端和第二外管下挡块的第二端，所述第四限位部包括设置于所述外管上板内侧面的第三外管上挡块和设置于所述外管下板内侧面的第三外管下挡块；

所述第一外管上挡块、所述第一外管下挡块和所述第一内管挡板的面向第一弹性复位机构的侧面齐平，所述第二外管上挡块第一端、所述第二外管下挡块第一端和所述第二内管挡板的面向第一弹性复位机构的侧面齐平，所述第二外管上挡块第二端、所述第二外管下挡块第二端和所述第三内管挡板的面向所述第二弹性复位机构的侧面齐平，所述第三外管上挡块、所述第三外管下挡块和所述第四内管挡板的面向所述第二弹性复位机构的侧面齐平。

8.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述外管上板靠近所述夹持机构的一面固定设置有第一外管内芯连接部，所述外管下板靠近所述夹持机构的一面固定设置有第二外管内芯连接部，所述第一外管内芯连接部和所述第二外管内芯连接部位于所述夹持机构外；

所述内管的一端分别固定设置有第一内管内芯连接部和第二内管内芯连接部，所述第一内管内芯连接部和所述第二内管内芯连接部分别用于连接所述第一耗能内芯机构的耗能内芯和所述第二耗能内芯机构的耗能内芯，所述支撑装置不受外力作用时，所述第一内管内芯连接部和所述第二内管内芯连接部位于所述夹持机构外；

所述耗能内芯的一端还设置有外管连接部，另一端还设置有内管连接部；

所述第一耗能内芯机构的耗能内芯的外管连接部固定连接所述第一外管内芯连接部，所述第一耗能内芯机构的耗能内芯的内管连接部固定连接所述第一内管内芯连接部；

所述第二耗能内芯机构的耗能内芯的外管连接部固定连接所述第二外管内芯连接部，所述第二耗能内芯机构的耗能内芯的内管连接部固定连接所述第二内管内芯连接部；

所述外管上板和所述夹持上板上还对应的设置有用于供第一内管内芯连接部穿过的缝隙，该缝隙的长度长于所述第一内管内芯连接部的长度；

所述外管下板和所述夹持下板上还对应的设置有用于供第二内管内芯连接部穿过的缝隙，该缝隙的长度长于所述第二内管内芯连接部的长度。

9.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述内管机构还包括内管加劲板，所述内管加劲板包括内管加劲上板和内管加劲下板；

所述内管具有相对设置的第一面和第二面，所述内管加劲上板具有相邻的两边，其中一边固定于所述第一面，另一边固定于所述第一内管挡板；

所述内管加劲下板均具有相邻的两边，其中一边固定于所述第二面，另一边固定于所述第一内管挡板。

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