CN109267806A - 低预应力自复位耗能支撑 - Google Patents

Abstract

本发明是一种低预应力自复位耗能支撑，其特征在于：既能提供自复位能力，又能提供耗能能力；仅需施加少许预应力即能实现完全自复位。本发明由刻齿系统，自复位系统和耗能系统组成。其中刻齿系统包括上刻齿、下刻齿、外筒和刻齿复位弹簧。自复位系统包括内筒、中筒和后张拉预应力筋。耗能系统可采用软钢等各类常用阻尼器。刻齿系统消除卸载时耗能系统抵抗复位的趋势，并消除软钢等耗能系统残余应力；自复位系统提供自复位能力，并保证装置拉压性能相同。本发明具有低预应力、耗能稳定和消除残余位移的突出优势，可广泛用于新建建筑抗震设计和既有建筑抗震加固。

Description

低预应力自复位耗能支撑

技术领域

本发明应用于新建建筑抗震设计和既有建筑抗震加固，具体为一种低预应力自复位耗能支撑。

背景技术

屈曲约束支撑(BRB)既可以提供侧向刚度，也可以提供阻尼；同时具有制造简单，耗能稳定的优点，已广泛应用于建筑结构中。但是，屈曲约束支撑耗能段软钢屈服后，不可避免地会有较大残余位移。近年来地震震害表明，使用屈曲约束支撑减震的结构体系具有较强的抗倒塌能力，但其在震后残余位移大，修复困难，成为了“站立的废墟”。从这个角度出发，学者们提出了自复位支撑，其滞回特性为旗帜型曲线，可以同时提供侧向刚度、阻尼和自复位能力，使得结构不仅在强震中抗倒塌，还可以在震后迅速恢复使用功能。

既有自复位支撑可以分为三大类：PT型、弹簧型和SMA型。其中SMA型是指在BRB中增加形状记忆合金(SMA)元件，以提供自复位能力。由于材料价格昂贵，SMA型自复位支撑短期内无工程可推广性。PT型和弹簧型自复位支撑的基本原理相同：设计装置，使得无论支撑压缩还是伸长，预应力复位元件都会弹性变形，利用预应力复位元件的弹性恢复力提供自复位能力；同时叠加耗能系统，形成旗帜型滞回曲线。PT型和弹簧型自复位支撑的区别仅在于：PT型支撑的预应力复位元件为后张拉预应力筋(PT)，弹簧型自复位支撑的预应力复位元件为弹簧。目前，根据以上原理研发的自复位支撑有两个主要问题：(1)必须施加较大的预应力；(2)耗能系统不可靠或存在内力重分布。

既有自复位支撑的预应力需求受支撑强度的约束。自复位支撑的滞回特性可看做一个双折线模型(预应力复位元件)和一个滞回模型(耗能系统)的叠加。当外力大于预应力复位元件的预应力与耗能系统屈服力之和时，支撑产生相对滑动，刚度显著降低，可定义此时的承载力为支撑的(激励)强度。在耗能系统的滞回模型中，阻尼器在加载过程中屈服耗能，再卸载到初始状态时，其具有抵抗构件自复位的趋势。以软钢阻尼器为例，在卸载时产生一个抵抗复位的力，其值为阻尼器的屈服力。为实现完全自复位特性，必须施加不小于该阻尼器屈服力的预应力，即预应力必须不小于支撑强度的一半。若支撑的强度为1000kN，则需要施加至少500kN的预应力。较大的预应力需求严重限制了自复位支撑在工程中的应用性，其原因为：(1)支撑极限变形能力降低；(2)支撑成本随强度增加显著上升；(3)过大的预应力施加困难；(4)存在安全隐患；(5)预应力复位元件相连的部分需进行加强设计(6)长期作用下预应力损失。

自复位支撑的耗能系统可采用位移型阻尼器或速度型阻尼器。由于自复位系统是位移相关的，因此为了形成直观的旗帜型滞回曲线，一般多采用位移型阻尼器，包括摩擦阻尼器和软钢阻尼器。摩擦阻尼器存在螺栓松动，摩擦界面长期环境作用下摩擦系数改变等问题，在动力荷载和长期环境作用下可靠性相对较差，在中国使用较少。软钢阻尼器具有造价低、制作简单、滞回性质稳定可靠、工程界接受度高等优点，但在既有自复位支撑中，一旦软钢屈服耗能后，即使预应力使得支撑恢复到原位，软钢阻尼器中仍然有残余应力，支撑进行了内力重分布，与初始状态并不一致。

发明内容

本发明的目的是为了解决既有自复位支撑需施加较大预应力，耗能系统不可靠或存在内力重分布，难以工业推广的问题，而提出一种低预应力自复位耗能支撑。

鉴于已有技术的不足，本发明采用PT筋作为预应力复位元件，并可在施加少许预应力的前提下实现完全自复位特性；可使用多种阻尼器耗能，当使用软钢阻尼器耗能时，耗能稳定可靠，也无构件内力重分布问题。本发明可广泛用于新建建筑抗震设计和既有建筑抗震加固。

为了实现上述目标，本发明提供了如下技术方案：

一种低预应力自复位耗能支撑，其特征在于：包括刻齿系统、自复位系统和耗能系统(1)；所述刻齿系统消除卸载时耗能系统(1)抵抗复位的趋势；所述耗能系统(1)受拉时，刻齿系统卡住传力；耗能系统(1)受压时，刻齿系统滑动不传力；所述自复位系统提供自复位能力，其设计使得无论支撑伸长还是压缩，其PT筋(9)都将产生弹性伸长，提供自复位能力；耗能系统(1)可采用软钢等多种常用阻尼装置。

所述刻齿系统包括上刻齿(2)，下刻齿(3)，外筒和刻齿复位弹簧(6)；其中外筒包括外筒左端头(4)和外筒右端头(5)；上刻齿(2)和下刻齿(3)在初始状态咬合，上刻齿(2)与外筒左端头(4)连接，下刻齿(3)与耗能系统(1)连接；每一齿的方向设计，使得外筒左端头(4)与外筒右端头(5)趋向于远离，即耗能系统(1)趋向于伸长时，刻齿卡住传力；外筒左端头(4)与外筒右端头(5)趋向于靠近，即耗能系统(1)趋向于缩短时，刻齿自由滑动；刻齿复位弹簧(6)给上刻齿(2)和下刻齿(3)施加一个靠近的弹性力；外筒套设在内筒(7)和中筒(8)的外围。

所述自复位系统包括内筒(7)，中筒(8)和后张拉预应力筋，即PT筋(9)；内筒(7)的右端为支撑整体右端连接端，与结构连接；中筒(8)的左端为支撑整体左端连接端，与结构连接；内筒(7)和中筒(8)分别设内筒肋(11)和中筒肋(12)，其外部套设外筒。

所述的低预应力自复位耗能支撑，其特征在于：PT筋(9)穿过支撑轴向整体，由锚具(10)固于外筒两侧；支撑伸长时，中筒(8)的左端中筒肋(12)带动外筒左端头(4)向左移动，内筒(7)的右端内筒肋(11)带动外筒右端头(5)向右移动；故外筒左端头(4)和外筒右端头(5)在初始状态基础上远离，PT筋伸长，提供复位能力；支撑缩短时，中筒(8)的右端带动外筒右端头(5)向右移动，内筒(7)的左端带动外筒左端头(4)向左移动，故外筒左端头(4)和外筒右端头(5)也在初始状态基础上远离，PT筋伸长，提供复位能力；虽然外筒左端头(4)和外筒右端头(5)的绝对位置始终在初始状态基础上远离；但在瞬时速度方面，加载过程中外筒左端头(4)和外筒右端头(5)逐渐远离，而在卸载过程中外筒左端头(4)和外筒右端头(5)逐渐靠近。此变形模型结合所述的刻齿系统，可以有效消除耗能系统(1)抵抗复位的趋势。

所述PT筋(9)需施加少许预应力，且应采用合理的材料和设计，保证在设计变形下维持弹性。

耗能系统(1)与下刻齿(3)和外筒右端头(5)的连接方式采用螺纹连接，易于拆卸和更换。

本发明既能提供自复位能力，又能提供耗能能力；仅需施加少许预应力即能实现完全自复位。

原理设计：

本发明包括刻齿系统，自复位系统和耗能系统。其原理是：刻齿系统消除卸载时耗能系统抵抗复位的趋势。具体为构件加载时，刻齿系统卡住，成为固接端，耗能系统受拉屈服耗能；构件卸载时，当耗能系统开始受压时，刻齿系统可滑动，避免了耗能系统受压在支撑系统中产生抵抗复位的趋势。自复位系统采用既有PT型自复位支撑设计，即设计装置，使得无论支撑压缩还是伸长，PT筋都会产生弹性伸长，利用PT筋的弹性恢复力提供自复位能力。由于本发明中耗能系统不再产生抵抗复位的趋势，故预应力与支撑强度无关，只需施加少许预应力既可以实现完全自复位。耗能系统可采用各类常用阻尼器，使用软钢阻尼器时，软钢的残余应力也会通过刻齿系统释放，避免了构件内部应力重分布问题。因此，本发明相对于其他自复位支撑，具有低预应力和耗能稳定的突出优势。

具体的结构设计：

本发明提出的低预应力自复位耗能支撑包括刻齿系统，自复位系统和耗能系统1。

本发明中刻齿系统是对机械工程领域广泛使用的棘轮系统进行改进，以适应于本发明支撑。刻齿系统包括上刻齿2，下刻齿3，外筒和刻齿复位弹簧6，其中外筒包括外筒左端头4和外筒右端头5。上刻齿2和下刻齿3相互啮合，上刻齿2连接于外筒左端头4，下刻齿3连接于耗能系统1，耗能系统1又连接于外筒右端头5的右端头。设置刻齿复位弹簧6，以施加一个使上刻齿2和下刻齿3在垂直于支撑轴向方向靠近的弹性力，其目的是使得上刻齿和下刻齿在受压滑动之后再次受拉时，刻齿可迅速复位，卡住传力。

本发明中，自复位系统包括内筒7，中筒8和PT筋9。其中内筒7右端为支撑整体的右端连接端，与结构连接。中筒8左端为支撑整体左端连接端，与结构连接。PT筋9通过锚具10固定在外筒两侧上，而外筒套设在内筒7和中筒8的外围。

本发明的刻齿系统与自复位系统结合，可实现以下变形模式：无论是受压还是受拉，当支撑加载时，外筒左端头4和外筒右端头5总有远离的趋势，刻齿系统卡住，耗能系统受拉；当支撑卸载时，在瞬时速度上外筒左端头4和外筒右端头5总有接近的趋势，一旦耗能系统的拉力卸载到零后，在较小的压力作用下刻齿系统上刻齿2和下刻齿3之间产生滑动，则耗能系统几乎不受压，不会产生抵抗复位的作用力。变形模式的详细解释可参见下文具体实施方式。

本发明中，耗能系统1可使用各类常用阻尼器。耗能系统1一端与下刻齿3连接，另一端与外筒右端头5连接，其连接方式采用螺纹连接等易于拆卸和更换的方式。软钢阻尼器具有造价低、制作简单、滞回性质稳定可靠、工程界接受度高等优点。在本发明中使用软钢阻尼器，可释放一般支撑构件中存在的软钢残余应力，也可消除震后支撑的内力重分布。

本发明的有益效果是：

(1)提供一种具有自复位特性的耗能支撑，减少甚至消除结构震后残余位移，实现建筑结构震后功能快速可恢复。

(2)只需施加少许预应力即可实现支撑完全自复位特性，极大降低构件加工难度，建造成本，并提高长期作用下的可靠度和安全性。

(3)消除了阻尼器残余应力和构件内力重分布的问题，耗能稳定可靠。

(4)耗能系统设置在支撑外围，并采用螺纹连接，在震后可快速更换。

附图说明

图1是本发明低预应力自复位耗能支撑概念构造图；

图2是本发明低预应力自复位耗能支撑的轴力-变形滞回曲线；

图3是本发明低预应力自复位耗能支撑一次往复作用下耗能系统的力-变形曲线；

图4是低预应力自复位耗能支撑受拉加载时的变形模式；

图5是低预应力自复位耗能支撑受拉卸载时的变形模式；

图6是低预应力自复位耗能支撑受压加载时的变形模式；

图7是低预应力自复位耗能支撑受压卸载时的变形模式；

图8是低预应力自复位耗能支撑的一种可能实现形式；

图9是图8支撑左端部分的截面放大图；

图10是图9中的部分刻齿系统在外筒左端头和耗能系统、外筒右端头远离时的变形模式和传力路径(上下刻齿卡住传力)。

图11是图9中的部分刻齿系统在外筒左端头和耗能系统、外筒右端头靠近时的变形模式和传力路径(上下刻齿相对滑移)。

图12是图9中的部分刻齿系统在图11的基础上外筒左端头和耗能系统、外筒右端头再次远离时的变形模式和传力路径(上下刻齿卡住传力)；

图13是图8支撑的内筒和中筒组装图；

图14是图8支撑的下刻齿图；

图15是图8支撑的下刻齿和上刻齿组装图；

图16是图8支撑的下刻齿、上刻齿和刻齿复位弹簧组装图；

图17是图8支撑的下刻齿、上刻齿、刻齿复位弹簧和外筒左端头组装图，即除外筒右端头以外的刻齿系统组装图；

图18是图8支撑施加预应力筋示意图，即组装最后一步；

图19是本发明低预应力自复位耗能支撑在结构中使用的一种布置形式。

图中标号：

1耗能系统、2上刻齿、3下刻齿、4外筒左端头、5外筒右端头、6刻齿复位弹簧、7内筒、8中筒、9PT筋、10锚具、11内筒肋、12中筒肋、13低预应力自复位耗能支撑、14框架柱、15框架梁。

图9至图12四个图上的倾斜虚线表示：上刻齿2右侧与外筒左端头4的接触面，即斜面。

具体实施方式

下面通过实例结合附图进一步说明本发明。

图1为低预应力自复位耗能支撑概念构造图。图中，内筒7右端为支撑整体右端连接端，与结构连接；中筒8左端为支撑整体左端连接端，与结构连接。内筒7和中筒8分别设内筒肋11和中筒肋12。在内筒7和中筒8外围，内筒肋11和中筒肋12的外围套设外筒。内筒7的右端和中筒8的左端通过外筒中预设孔道穿过外筒。PT筋9穿过支撑轴向整体，由锚具10固于外筒左右两端外围，并施加少许预应力。外筒左端头4与上刻齿2连接，下刻齿3初始情况下与上刻齿2咬住。上刻齿2和下刻齿3间通过刻齿复位弹簧6提供上下刻齿间靠近的趋势。下刻齿3与耗能系统1连接，耗能系统1另一端与外筒右端头5连接。

以下介绍本发明自复位旗帜型滞回机理。

假设耗能系统1的单向力-变形符合理想弹塑性模型。本发明低预应力自复位耗能支撑的轴力-变形滞回关系为旗帜型曲线，如图2所示；响应的耗能系统1力-变形曲线如图3所示。图2、图3中的各个阶段示意文字只标注了第一次受拉加载到卸载的过程。

如图4、图5所示，当支撑承受受拉荷载，支撑整体在初始状态基础上伸长。此时，中筒8的左端中筒肋12带动外筒左端头4向左移动，内筒7的右端内筒肋11带动外筒右端头5向右移动。外筒左端头4和外筒右端头5的反向移动，使得PT筋9和耗能系统1在初始状态基础上伸长。随着外拉力的加载和卸载，本发明支撑的受力机理分为五个阶段。

第一阶段：外力小于预应力，此时支撑的刚度为所有轴向构件的刚度，为一个较大的值。

第二阶段：外拉力超过PT筋9中预应力，内筒7和中筒8开始产生相对移动，其变形通过内筒肋11、中筒肋12和外筒传递，使得PT筋9和耗能系统1继续伸长；由于耗能系统1受拉，上刻齿2和下刻齿3卡住传力，此时支撑的刚度为耗能系统1屈服前刚度和PT筋刚度之和。

第三阶段：外拉力超过预应力和耗能系统1的屈服力之和，耗能系统1屈服耗能，PT筋经合理设计保持弹性，此时变形模式不变，但刚度大大降低，为耗能系统1屈服后刚度和PT筋刚度之和。

第四阶段：外拉力开始卸载，内筒7和外筒8逐渐复位，耗能系统逐渐缩短，耗能系统1中拉应力逐渐降低，当耗能系统1承受少许压应力时(可忽略不计)，上刻齿2和下刻齿3在耗能系统1压力作用下，随其刻齿形状方向变形，克服了刻齿复位弹簧6的少许压紧力，开始滑动，则耗能系统1的压应力不再增加，可近似于零，而此时支撑的外拉力等于PT筋9中预应力。

第五阶段：内筒7和中筒8之间的相对运动消失，支撑的刚度为所有轴向构件的刚度。

如图6、图7所示，当支撑承受受压荷载，支撑整体在初始状态基础上缩短。此时，中筒8的右端带动外筒右端头5向右移动，内筒7的左端带动外筒左端头4向左移动。外筒左端头4和外筒右端头5的反向移动，使得PT筋9和耗能系统1仍然在初始状态基础上伸长。随着外压力的加载和卸载，本发明支撑的受力机理分为五个阶段。

第一阶段：外力小于预应力，此时支撑的刚度为所有轴向构件的刚度，为一个较大的值。

第二阶段：外压力超过PT筋9中预应力，内筒7和中筒8开始产生相对移动，其变形通过外筒传递，使得PT筋9和耗能系统1继续伸长；由于耗能系统1受拉，上刻齿2和下刻齿3卡住传力，此时支撑的刚度为耗能系统1屈服前刚度和PT筋刚度之和。

第三阶段：外压力超过预应力和耗能系统1的屈服力之和，耗能系统1屈服耗能，PT筋经合理设计保持弹性，此时变形模式不变，但刚度大大降低，为耗能系统1屈服后刚度和PT筋刚度之和。

第四阶段：外压力开始卸载，内筒7和外筒8逐渐复位，耗能系统逐渐缩短，耗能系统1中拉应力逐渐降低，当耗能系统1承受少许压应力时(可忽略不计)，上刻齿2和下刻齿3在耗能系统1压力作用下，随其刻齿形状方向变形，克服了刻齿复位弹簧6的少许压紧力，开始滑动，则耗能系统1的压应力不再增加，可近似于零，而此时支撑的外压力等于PT筋9中预应力。

第五阶段：内筒7和中筒8之间的相对运动消失，支撑的刚度为所有轴向构件的刚度。

本发明中，上刻齿2和下刻齿3之间的最大滑动位移应进行限制，以保证PT筋9维持弹性，耗能系统1无拉断的风险。当滑动位移较大时，设置下刻齿3的左端与外筒左端头4接触，这样在极限状态下，支撑在卸载时能传力给耗能系统1，此时本发明的滞回特性与普通支撑相同。

本发明中，震后应将耗能系统1拆卸，将上刻齿2和下刻齿3咬合位置复位，重新更换新的耗能系统1。更换后，本发明的滞回特性与震前完全相同。

进一步，图8给出了本发明低预应力自复位耗能支撑的一种可能实现形式。图9给出了该实现形式左端的截面放大图，表述了刻齿系统单向传力的实现形式。在图9中，为节约空间，刻齿复位弹簧6布置位置为沿着支撑轴向方向布置，但由于上刻齿2和外筒左端头4的接触面为倾斜面，刻齿复位弹簧6的作用仍是给上刻齿2和下刻齿3之间施加一个靠近的弹性力。在该实现形式中，上刻齿2和外筒左端头4的连接方式为接触传力，同时由刻齿复位弹簧6的弹性力保证上刻齿2和外筒左端头4压紧不分离。这样设计的优点是上刻齿2和外筒左端头4在传力稳定的基础上，上刻齿2可随接触面滑动。刻齿系统在外筒左端头4和耗能系统1远离时卡住受力，外筒左端头4和耗能系统1靠近时滑动不传力，以及刻齿复位弹簧6给上刻齿2和下刻齿3施加靠近弹性力的机理可由图10到图12说明。图10为外筒左端头4与耗能系统1、外筒右端头5远离的情况(图中未标出耗能系统1，外筒右端头5，只标出了下刻齿3)，此时上刻齿2和下刻齿3的接触面垂直于支撑轴向，下刻齿3向右移动的趋势带动上刻齿2向右移动，而外筒左端头4有向左移动的趋势，故上刻齿2和外筒左端头4在界面上接触传力。图11为外筒左端头4和耗能系统1、外筒右端头5靠近的情况，此时上刻齿2和下刻齿3接触面为相对于支撑轴向的斜面，其接触力使得上刻齿2远离下刻齿3(在垂直于支撑轴向方向)，当承受的压力作用克服了刻齿复位弹簧6的少许压紧力后，上刻齿2在垂直于支撑轴向方向上移动到超过刻齿高度后，上刻齿2和下刻齿3脱离，上刻齿2和下刻齿3在支撑轴向上相对滑动。图12为在图11的基础上外筒左端头4和耗能系统1、外筒右端头5再次远离的情况，此时上刻齿2不再承受下刻齿3通过斜面传来的接触力，同时，刻齿复位弹簧6一直作用一个弹性力在上刻齿2上，使得上刻齿2向右移动，由于上刻齿2右侧与外筒左端头4的接触面为斜面，刻齿复位弹簧在使得上刻齿2向右移动时，也会使得其在垂直与支撑轴向的方向靠近下刻齿3，上刻齿2复位后，上刻齿2和下刻齿3的接触面与图10中相同，刻齿系统卡住传力。

图13～图18给出了图8中所示低预应力自复位耗能支撑实现形式的组装过程。首先组装内筒7和中筒8(图13)。其次组装除外筒右端头5以外的刻齿系统，包括依次组装下刻齿3(图14)，上刻齿2(图15)，刻齿复位弹簧6(图16)，外筒左端头4(图17)。最后将刻齿系统和耗能系统1套设在内筒7和中筒8外，张拉PT筋9，通过锚具10锚固在外筒两侧(图18)。

本发明作为普通支撑的替代品，无需对结构本身进行较大改变，可广泛应用于新建建筑抗震设计和既有建筑抗震加固，图19给出了其在结构中使用的一种布置形式。

Claims (6)

1.一种低预应力自复位耗能支撑，其特征在于：包括刻齿系统、自复位系统和耗能系统(1)；

所述刻齿系统消除卸载时耗能系统(1)抵抗复位的趋势；所述耗能系统(1)受拉时，刻齿系统卡住传力；耗能系统(1)受压时，刻齿系统滑动不传力；

所述自复位系统提供自复位能力，其设计使得无论支撑伸长还是压缩，后张拉预应力筋都将产生弹性伸长，提供自复位能力；

所述耗能系统(1)采用常用阻尼装置。

2.根据权利要求1所述的低预应力自复位耗能支撑，其特征在于：所述刻齿系统包括上刻齿(2)，下刻齿(3)，外筒和刻齿复位弹簧(6)；其中外筒包括外筒左端头(4)和外筒右端头(5)；

上刻齿(2)和下刻齿(3)在初始状态咬合，上刻齿(2)与外筒左端头(4)连接，下刻齿(3)与耗能系统(1)连接；每一齿的方向设计，使得外筒左端头(4)与外筒右端头(5)趋向于远离，即耗能系统(1)趋向于伸长时，刻齿卡住传力；外筒左端头(4)与外筒右端头(5)趋向于靠近，即耗能系统(1)趋向于缩短时，刻齿自由滑动；刻齿复位弹簧(6)给上刻齿(2)和下刻齿(3)施加一个靠近的弹性力；外筒套设在内筒(7)和中筒(8)的外围。

3.根据权利要求1所述的低预应力自复位耗能支撑，其特征在于：所述自复位系统包括内筒(7)，中筒(8)和后张拉预应力筋，即PT筋(9)；

内筒(7)的右端为支撑整体右端连接端，与结构连接；中筒(8)的左端为支撑整体左端连接端，与结构连接；内筒(7)和中筒(8)分别设内筒肋(11)和中筒肋(12)，其外部套设外筒。

4.根据权利要求3所述的低预应力自复位耗能支撑，其特征在于：PT筋(9)穿过支撑轴向整体，由锚具(10)固于外筒两侧；支撑伸长时，中筒(8)的左端中筒肋(12)带动外筒左端头(4)向左移动，内筒(7)的右端内筒肋(11)带动外筒右端头(5)向右移动；故外筒左端头(4)和外筒右端头(5)在初始状态基础上远离，PT筋伸长，提供复位能力；支撑缩短时，中筒(8)的右端带动外筒右端头(5)向右移动，内筒(7)的左端带动外筒左端头(4)向左移动，故外筒左端头(4)和外筒右端头(5)也在初始状态基础上远离，PT筋伸长，提供复位能力；

虽然外筒左端头(4)和外筒右端头(5)的绝对位置始终在初始状态基础上远离；但在瞬时速度方面，加载过程中外筒左端头(4)和外筒右端头(5)逐渐远离，而在卸载过程中外筒左端头(4)和外筒右端头(5)逐渐靠近。此变形模型结合所述的刻齿系统，可以有效消除耗能系统(1)抵抗复位的趋势。

5.根据权利要求4所述的低预应力自复位耗能支撑，其特征在于：所述PT筋(9)需施加少许预应力，且应采用合理的材料和设计，保证在设计变形下维持弹性。

6.根据权利要求1所述的低预应力自复位耗能支撑，其特征在于：耗能系统(1)与下刻齿(3)和外筒右端头(5)的连接方式采用螺纹连接，易于拆卸和更换。