TWI751095B - 含受壓彈性單元之雙核心自復位消能支撐裝置 - Google Patents

含受壓彈性單元之雙核心自復位消能支撐裝置 Download PDF

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TWI751095B
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黃立宇
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Abstract

一種含受壓彈性單元之雙核心自復位消能支撐裝置，適用於安裝在建築物，並包含一主核心構件、一次核心構件、一外層構件、一第一內層底板與一第二內層底板、一第一外層底板與一第二外層底板、一消能單元、一第一預力拉伸構件、一第二預力拉伸構件，以及一受壓彈性單元。該受壓彈性單元設於該次核心構件、該第一預力拉伸構件與該第二預力拉伸構件中的至少一者。當受外力作用時，該外力使該第一預力拉伸構件、該第二預力拉伸構件受到拉伸，且使該受壓彈性單元受到壓縮，進而使該主核心構件與該外層構件產生相對位移，且使該外層構件與該第一外層底板及/或第二外層底板產生相對位移，該消能單元在相對位移的過程中提供阻力，以消散該外力所產生之能量。

Description

含受壓彈性單元之雙核心自復位消能支撐裝置
本發明是有關於一種消能支撐裝置，特別是指一種含受壓彈性單元之雙核心自復位消能支撐裝置。
現階段的耐震設計，除了需要有足夠容許強度外，更希望有好的韌性，以達到更安全且更經濟的目的。以降伏來消能的結構系統而言，通常會在大變形後造成殘餘永久變形，使得建築物的整體留有殘餘應力，造成潛在的危險，且需要透過日後維修來解決此問題。另外，以結構桿件降伏或是挫屈消能為主的結構系統在如地震時產生的反覆載重下，降伏或是挫屈所造成的變形，會影響建築物結構上的安全及在救援上的困難度。因此，如何設計兼具強度及韌性且不易產生殘餘變形的支撐裝置是一門重要的課題。
因此，本發明的一目的，即在提供一種兼具強度及韌性且不易產生殘餘變形的含受壓彈性單元之雙核心自復位消能支撐裝置。
於是，本發明含受壓彈性單元之雙核心自復位消能支撐裝置在一些實施態樣中，適用於安裝在建築物，該含受壓彈性單元之雙核心自復位消能支撐裝置是包含一主核心構件、一次核心構件、一外層構件、一第一內層底板 與一第二內層底板、一第一外層底板與一第二外層底板、一消能單元、一第一預力拉伸構件、一第二預力拉伸構件，以及一受壓彈性單元。該主核心構件具有一本體，及設於該本體且用以與該建築物相連接的一第一延伸段。該次核心構件與該主核心構件平行地設置。該外層構件具有套設於該主核心構件及次核心構件外的一外層管體，及設於該外層管體且用以與該建築物相連接的一第二延伸段。該第一內層底板與該第二內層底板分別設置於該次核心構件兩端處，且該次核心構件的兩端分別至少部分頂抵於該第一內層底板與該第二內層底板。該外層構件的外層管體的兩端分別直接或間接地頂抵於該第一外層底板與第二外層底板，另外，該主核心構件的本體的兩端直接或間接地分別頂抵於該第一內層底板與該第二內層底板或是分別頂抵於該第一外層底板與第二外層底板。該消能單元能對於該主核心構件與該外層構件間的位移，或是該外層構件與該第一外層底板及/或第二外層底板間的位移進行消能。該第一預力拉伸構件沿該外層管體的延伸方向延伸地設於該外層管體內，且一端設於該第一內層底板，另一端設於對面的該第二內層底板或該第二外層底板。該第二預力拉伸構件沿該外層管體的延伸方向延伸地設於該外層管體內，且一端設於該第一外層底板，另一端設於對面的該第二內層底板或該第二外層底板。該受壓彈性單元設於該次核心構件、該第一預力拉伸構件與該第二預力拉伸構件中的至少一者。當該主核心構件的第一延伸段與該外層構件的第二延伸段受外力作用時，該外力使該第一預力拉伸構件、該第二預力拉伸構件受到拉伸，且使該受壓彈性單元受到壓縮，進而使該主核心構件與該外層構件產生相對位移，且使該外 層構件與該第一外層底板及/或第二外層底板產生相對位移，該消能單元在該主核心構件與該外層構件相對位移的過程中提供阻力，或是在該外層構件與該第一外層底板及/或第二外層底板產生相對位移的過程中提供阻力，以消散該外力所產生之能量。
在一些實施態樣中，該第一外層底板呈框形且界定出一第一容置空間，該第二外層底板呈框形且界定出一第二容置空間，該第一內層底板與該第二內層底板分別設於該第一容置空間與該第二容置空間中；該次核心構件的一端頂抵於該第一內層底板與該第一外層底板，另一端頂抵於該第二內層底板與該第二外層底板；該第一預力拉伸構件的一端設於該第一內層底板，另一端設於該第二內層底板；該第二預力拉伸構件的一端設於該第一外層底板，另一端設於該第二外層底板。
在一些實施態樣中，該次核心構件具有一第一段及一第二段，該受壓彈性單元具有設於該第一段與該第二段之間的一彈性件。
在一些實施態樣中，該受壓彈性單元具有一彈性件及一固定用構件，該第一預力拉伸構件穿設於該第一內層底板或該第二內層底板，且穿設於該彈性件並固設於該固定用構件，該彈性件夾置於該固定用構件與被該第一預力拉伸構件所穿設的該第一內層底板或該第二內層底板之間。
在一些實施態樣中，該受壓彈性單元具有一彈性件及一固定用構件，該第二預力拉伸構件穿設於該第一外層底板或該第二外層底板，且穿設於該彈性件並固設於該固定用構件，該彈性件夾置於該固定用構件與被該第二預 力拉伸構件所穿設的該第一外層底板或該第二外層底板之間。
在一些實施態樣中，該第一內層底板與該第二內層底板位於該第一外層底板與第二外層底板之間，該第一預力拉伸構件的一端設於該第一內層底板，另一端設於該第二外層底板；該第二預力拉伸構件的一端設於該第二內層底板，另一端設於該第一外層底板。
在一些實施態樣中，該受壓彈性單元具有一第一彈性件、一第二彈性件、一第一固定用構件及一第二固定用構件；該第一預力拉伸構件穿設於該第二外層底板，且穿設於該第二彈性件並固設於該第二固定用構件，該第二彈性件夾置於該第二固定用構件與該第二外層底板之間；該第二預力拉伸構件穿設於該第一外層底板，且穿設於該第一彈性件並固設於該第一固定用構件，該第一彈性件夾置於該第一固定用構件與該第一外層底板之間。
在一些實施態樣中，該次核心構件具有一第一段及一第二段，該受壓彈性單元具有設於該第一段與該第二段之間的一彈性件。
在一些實施態樣中，該外層構件的外層管體具有位於兩端且位於該第一外層底板與第二外層底板之間的一第一外層頂抵部及一第二外層頂抵部；該受壓彈性單元具有一第一彈性件及一第二彈性件；該第一預力拉伸構件穿設於該第二外層頂抵部，且穿設於該第二彈性件並固設於該第二外層底板，該第二彈性件夾置於該第二外層底板與該第二外層頂抵部之間；該第二預力拉伸構件穿設於該第一外層頂抵部，且穿設於該第一彈性件並固設於該第一外層底板，該第一彈性件夾置於該第一外層底板與該第一外層頂抵部之間；該外層 管體的兩端的第一外層頂抵部與該第二外層頂抵部分別透過該第一彈性件與該第二彈性件間接地頂抵於該第一外層底板與第二外層底板。
在一些實施態樣中，該外層構件的外層管體具有位於靠近該第二外層底板的一端且位於該第一外層底板與第二外層底板之間的一第二外層頂抵部；該主核心構件還具有設於該第一延伸段的一第一主核心固定部；該受壓彈性單元具有一第一彈性件及一第二彈性件；該第一預力拉伸構件穿設於該第二外層頂抵部，且穿設於該第二彈性件並固設於該第二外層底板，該第二彈性件夾置於該第二外層底板與該第二外層頂抵部之間；該第二預力拉伸構件穿設於該第一外層底板，且穿設於該第一彈性件並固設於該第一主核心固定部，該第一彈性件夾置於該第一主核心固定部與該第一外層底板之間；該外層管體的第二外層頂抵部透過該第二彈性件間接地頂抵於該第二外層底板。
在一些實施態樣中，該主核心構件的本體具有位於兩端且位於該第一外層底板與第二外層底板之間的一第一主核心頂抵部及一第二主核心頂抵部；該受壓彈性單元具有一第一彈性件及一第二彈性件；該第一預力拉伸構件穿設於該第二主核心頂抵部，且穿設於該第二彈性件並固設於該第二外層底板，該第二彈性件夾置於該第二外層底板與該第二主核心頂抵部之間；該第二預力拉伸構件穿設於該第一主核心頂抵部，且穿設於該第一彈性件並固設於該第一外層底板，該第一彈性件夾置於該第一外層底板與該第一主核心頂抵部之間；該主核心構件的本體的兩端的該第一主核心頂抵部與該第二主核心頂抵部分別透過該第一彈性件與該第二彈性件間接地頂抵於該第一外層底板與第二 外層底板。
本發明含受壓彈性單元之雙核心自復位消能支撐裝置在受到外力作用時，藉由受到拉伸的該第一預力拉伸構件與該第二預力拉伸構件，使該主核心構件與該外層構件能產生相對位移，且使該外層構件與該第一外層底板及/或第二外層底板產生相對位移，該消能單元在該主核心構件與該外層構件相對位移的過程中提供阻力，或是在該外層構件與該第一外層底板及/或第二外層底板產生相對位移的過程中提供阻力，以消散該外力所產生之能量。並且，藉由受到壓縮的該受壓彈性單元，能加大該主核心構件與該外層構件之間相對位移的位移量，且加大該外層構件與該第一外層底板及/或第二外層底板之間相對位移的位移量，以藉此使該消能單元消散更多能量。
100:含受壓彈性單元之雙核心自復位消能支撐裝置
1:主核心構件
11:本體
111:第一主核心頂抵部
112:第二主核心頂抵部
12:第一延伸段
13:主墊板
14:第一主核心固定部
2:次核心構件
21:管體
211:第一段
212:第二段
22:次墊板
3:外層構件
31:外層管體
311:第一外層頂抵部
312:第二外層頂抵部
32:第二延伸段
4:第一內層底板
5:第二內層底板
6:第一外層底板
61:第一容置空間
7:第二外層底板
71:第二容置空間
8:第一預力拉伸構件
81:錨定元件
9:第二預力拉伸構件
91:錨定元件
D1:前後方向
D2:左右方向
D3:上下方向
E:消能單元
E1:消能鋼板
E2:開槽
E3:角鋼
E4:固定件組
E41:螺絲
E42:螺帽
E5:消能鋼筋
S:受壓彈性單元
S1:彈性件
S11:第一設置板
S12:第二設置板
S13:分隔板
S14:設置柱
S15:彈簧碟片
S16:限位件
S2:第一彈性件
S21:第一彈簧碟片
S3:第二彈性件
S31:第二彈簧碟片
S4:第一固定用構件
S5:第二固定用構件
S51:容置空間
L1:虛線部分
L11:第一段
L12:第二段
L13:第三段
L14:第四段
L2:實線部分
L21:第一段
L22:第二段
L23:第三段
L24:第四段
本發明之其他的特徵及功效，將於參照圖式的實施方式中清楚地呈現，其中：圖1是本發明含受壓彈性單元之雙核心自復位消能支撐裝置的一第一實施例的一立體圖；圖2是該第一實施例的一立體分解圖；圖3是該第一實施例的一次核心構件及一受壓彈性單元的一彈性件的一剖視圖；圖4是該第一實施例之一剖視圖； 圖5是該第一實施例在未受力時的一剖面示意圖；圖6是該第一實施例在受拉伸外力時的一剖面示意圖；圖7是該第一實施例在受壓縮外力時的一剖面示意圖；圖8是該第一實施例的一力量-位移關係圖，實線部分表示該第一實施例省略一受壓彈性單元後的力量-位移關係，實線部分表示該第一實施例的力量-位移關係；圖9是本發明含受壓彈性單元之雙核心自復位消能支撐裝置的一第二實施例在未受力時的一剖面示意圖；圖10是該第二實施例在受拉伸外力時的一剖面示意圖；圖11是該第二實施例在受壓縮外力時的一剖面示意圖；圖12是本發明含受壓彈性單元之雙核心自復位消能支撐裝置的一第三實施例在未受力時的一剖面示意圖；圖13是該第三實施例在受拉伸外力時的一剖面示意圖；圖14是該第三實施例在受壓縮外力時的一剖面示意圖；圖15是本發明含受壓彈性單元之雙核心自復位消能支撐裝置的一第四實施例的一立體圖；圖16是該第四實施例的一立體分解圖；圖17是該第四實施例之一剖視圖；圖18是該第四實施例在未受力時的一剖面示意圖；圖19是該第四實施例在受拉伸外力時的一剖面示意圖； 圖20是該第四實施例在受壓縮外力時的一剖面示意圖；圖21是該第四實施例的一變化實施例在未受力時的一剖面示意圖；圖22是該第四實施例的變化實施例在受拉伸外力時的一剖面示意圖；圖23是該第四實施例的變化實施例在受壓縮外力時的一剖面示意圖；圖24是本發明含受壓彈性單元之雙核心自復位消能支撐裝置的一第五實施例在未受力時的一剖面示意圖；圖25是該第五實施例在受拉伸外力時的一剖面示意圖；圖26是該第五實施例在受壓縮外力時的一剖面示意圖；圖27是本發明含受壓彈性單元之雙核心自復位消能支撐裝置的一第六實施例在未受力時的一剖面示意圖；圖28是該第六實施例在受拉伸外力時的一剖面示意圖；圖29是該第六實施例在受壓縮外力時的一剖面示意圖；圖30是本發明含受壓彈性單元之雙核心自復位消能支撐裝置的一第七實施例在未受力時的一剖面示意圖；圖31是該第七實施例在受拉伸外力時的一剖面示意圖；圖32是該第七實施例在受壓縮外力時的一剖面示意圖；圖33是本發明含受壓彈性單元之雙核心自復位消能支撐裝置的一第八實施例在未受力時的一剖面示意圖；圖34是該第八實施例在受拉伸外力時的一剖面示意圖；以及圖35是該第八實施例在受壓縮外力時的一剖面示意圖。
在本發明被詳細描述之前，應當注意在以下的說明內容中，類似的元件是以相同的編號來表示。
參閱圖1至圖5，本發明含受壓彈性單元之雙核心自復位消能支撐裝置100之一第一實施例，適用於安裝在建築物(圖未示)。該含受壓彈性單元之雙核心自復位消能支撐裝置100包含一主核心構件1、兩個次核心構件2、一外層構件3、一第一內層底板4與一第二內層底板5、一第一外層底板6與一第二外層底板7、四個第一預力拉伸構件8、四個第二預力拉伸構件9，一消能單元E、以及一受壓彈性單元S。需要說明的是，上述元件的數量各自至少為一個即可，也就是說，上述各元件的數量可以依照需求做調整，不以本第一實施例為限制。另外，舉例來說，所述主核心構件1、所述次核心構件2與該外層構件3可以是以鋼材等構件，所述第一預力拉伸構件8與所述第二預力拉伸構件9可為玻纖、碳纖、鋼鉸線、鋼棒或合金棒等具有可拉伸的性質的構件。
該主核心構件1具有呈沿一前後方向D1(箭頭所指方向為前，反向為後)延伸的長桿狀且截面呈H形的一本體11、設於該本體11的前端部在一左右方向D2(箭頭所指方向為右，反向為左)上的兩側且用以與該建築物相連接的兩個第一延伸段12，以及設於該本體11的多個主墊板13。該兩第一延伸段12與該等主墊板13舉例來說可以是以例如焊接的方式設置於該本體11。
該兩次核心構件2與該主核心構件1平行地設置，且該兩次核心構 件2設於該主核心構件1在一上下方向D3(箭頭所指方向為上，反向為下)上的頂部與底部處的缺口。每一該次核心構件2具有截面呈矩形的一管體21，設於該管體21的外側面的多個次墊板22。在本第一實施例中，該受壓彈性單元S設於該兩次核心構件2，每一該次核心構件2的管體21具有前後地依序排列的一第一段211及一第二段212，該受壓彈性單元S具有分別設於該兩次核心構件2的該第一段211與該第二段212之間的兩個彈性件S1，每一彈性件S1包括以例如焊接方式分別設於該第一段211與該第二段212的一第一設置板S11與一第二設置板S12、位於該第一設置板S11與該第二設置板S12之間的一分隔板S13、貫穿該第一設置板S11、該第二設置板S12與該分隔板S13的一設置柱S14，以及兩兩成對且相疊置地套設於該設置柱S14的多個彈簧碟片S15。其中，該第一設置柱S14的前後兩端設置有分別位於該第一設置板S11的前方與該第二設置板S12的後方的兩個限位件S16，該兩限位件S16舉例來說可以為螺栓且限制該第一設置板S11與該第二設置板S12之間所間隔的距離，該等彈簧碟片S15夾置於該第一設置板S11與該第二設置板S12之間且被該分隔板S13所分隔成兩個部分。
需要說明的是，該受壓彈性單元S的彈性件S1的彈簧碟片S15也可以置換成彈簧等彈性元件，進一步來說，整個彈性件S1也可以是由能提供彈力的其他構件所組成，不以本第一實施例為限制。
該外層構件3具有套設於該主核心構件1及次核心構件2外且沿該前後方向D1延伸的一外層管體31，及設於該外層管體31的後端部的左右兩側且用以與該建築物相連接的一第二延伸段32。
該主核心構件1的主墊板13使該本體11可與該次核心構件2的管體21、與該外層構件3的外層管體31都維持固定間隙，以確保相對位置。該次核心構件2的次墊板22則使該管體21與該主核心構件1的本體11、與該外層構件3的外層管體31都維持固定間隙，以確保相對位置。藉此，使該主核心構件1、該次核心構件2與該外層管體31之間僅能相對於彼此沿該前後方向D1運動。
該消能單元E能對於該主核心構件1與該外層構件3間的位移進行消能。在本第一實施例中，該消能單元E包括設於該主核心構件1的本體11的前端部的左右兩側且位於該兩第一連接部後方的兩個消能鋼板E1、設於該外層構件3的外層管體31的前端部且分別供該兩消能鋼板E1穿出的兩個開槽E2、兩兩成對地設於該外層構件3的該兩開槽E2的兩側且對應該兩開槽E2的四個角鋼E3，以及設於兩兩成對的角鋼E3的多個固定件組E4。各固定件組E4舉例來說由螺絲E41與螺帽E42構成，並用以使成對的角鋼E3共同夾置對應的消能鋼板E1。
該第一內層底板4與該第二內層底板5及該第一外層底板6與該第二外層底板7設於該主核心構件1的本體11、該次核心構件2的管體21與該外層構件3的外層管體31的前後兩端。位於前端處的該第一外層底板6呈框形且界定出一第一容置空間61，位於後端處的該第二外層底板7呈框形且界定出一第二容置空間71，該第一內層底板4與該第二內層底板5分別設於該第一容置空間61與該第二容置空間71中。
該等第一預力拉伸構件8沿該外層管體31的延伸方向(前後方向 D1)延伸地設於該外層構件3的外層管體31內且位於該等次核心構件2的管體21內，各該第一預力拉伸構件8的前端穿設於該第一內層底板4，後端穿設於對面的該第二內層底板5，且該第一預力拉伸構件8的兩端通過錨定元件81自外側固定，藉此使該等第一預力拉伸構件8具有初始拉伸預力。該等第二預力拉伸構件9沿該外層管體31的延伸方向(前後方向D1)延伸地設於該外層構件3的外層管體31內，各該第二預力拉伸構件9的前端穿設於該第一外層底板6，後端穿設於對面的該第二外層底板7，且該第二預力拉伸構件9的兩端通過錨定元件91自外側固定，藉此使該等第二預力拉伸構件9具有初始拉伸預力。
參閱圖2及圖5，當該主核心構件1的第一延伸段12與該外層構件3的第二延伸段32不受外力作用時，該主核心構件1的本體11的兩端直接地分別頂抵於該第一內層底板4與該第二內層底板5。該外層構件3的外層管體31的兩端分別直接地頂抵於該第一外層底板6與第二外層底板7。各該次核心構件2的兩端分別部分頂抵於該第一內層底板4與該第二內層底板5，部分頂抵於該第一外層底板6與該第二外層底板7。也就是說，各該次核心構件2的前端同時頂抵於該第一內層底板4與該第一外層底板6，後端同時頂抵於該第二內層底板5與該第二外層底板7。此時該含受壓彈性單元之雙核心自復位消能支撐裝置100的變形量為零。
參閱圖2及圖6，當該主核心構件1的第一延伸段12與該外層構件3的第二延伸段32受到自該建築物傳遞的拉伸外力作用時，該主核心構件1的本體11的前端直接地頂抵於該第一內層底板4。該外層構件3的外層管體31的後端 直接地頂抵於該第二外層底板7。各該次核心構件2的前端的部分頂抵於該第一外層底板6，各該次核心構件2的後端的部分頂抵於該第二內層底板5，且該等次核心構件2處於受壓狀態。在此狀況下，該拉伸外力使該等第一預力拉伸構件8、該等第二預力拉伸構件9受到拉伸，且使該受壓彈性單元S的彈性件S1的彈簧碟片S15受到壓縮，進而使該主核心構件1與該外層構件3產生相對位移，且使該外層構件3與該第一外層底板6產生相對位移。此時，該含受壓彈性單元之雙核心自復位消能支撐裝置100的變形量為正值，且該主核心構件1的第一延伸段12與該外層構件3的第二延伸段32之間的距離增加。
參閱圖2及圖7，當該主核心構件1的第一延伸段12與該外層構件3的第二延伸段32受到自該建築物傳遞的壓縮外力作用時，該主核心構件1的本體11的後端直接地頂抵於該第二內層底板5。該外層構件3的外層管體31的前端直接地頂抵於該第一外層底板6。各該次核心構件2的前端的部分頂抵於該第一內層底板4，各該次核心構件2的後端的部分頂抵於該第二外層底板7，且該等次核心構件2處於受壓狀態。在此狀況下，該壓縮外力同樣使該第一預力拉伸構件8、該第二預力拉伸構件9受到拉伸，且使該受壓彈性單元S的彈性件S1的彈簧碟片S15受到壓縮，進而使該主核心構件1與該外層構件3產生相對位移，且使該外層構件3與該第二外層底板7產生相對位移。此時，該含受壓彈性單元之雙核心自復位消能支撐裝置100的變形量為負值，且該主核心構件1的第一延伸段12與該外層構件3的第二延伸段32之間的距離減少。
無論是以上受到拉伸外力還是受到壓縮外力的狀況，該消能單元 E都能在該主核心構件1與該外層構件3相對位移的過程中提供阻力，以消散該拉伸外力或該壓縮外力所產生之能量。進一步來說，本發明是在藉由受到拉伸的該第一預力拉伸構件8與該第二預力拉伸構件9的基礎上，使該主核心構件1與該外層構件3能產生相對位移，且使該外層構件3與該第一外層底板6及該第二外層底板7能產生相對位移，並通過該消能單元E在該主核心構件1與該外層構件3相對位移的過程中提供阻力，以消散該外力所產生之能量。並且，藉由受到壓縮的該受壓彈性單元S，能加大該主核心構件1與該外層構件3之間相對位移的位移量，以藉此使該消能單元E消散更多能量。
配合參閱圖8，其為裝設該受壓彈性單元S之前與裝設該受壓彈性單元S之後的力量-位移關係圖，圖中虛線部分L1表示該第一實施例省略該受壓彈性單元S後的力量-位移關係，而實線部分L2表示該第一實施例的力量-位移關係，其中，在力量上的變化大致是模擬一般地震時的拉伸外力與壓縮外力交替產生下的受力狀況。其中，虛線部分L1大致可分為表示拉伸外力逐漸加大時的受力狀況的一第一段L11、表示拉伸外力逐漸減小時的受力狀況的一第二段L12、表示壓縮外力逐漸加大時的受力狀況的一第三段L13，以及表示壓縮外力逐漸減小時的受力狀況的一第四段L14；同樣地，實線部分L2也大致可分為表示拉伸外力逐漸加大時的受力狀況的一第一段L21、表示拉伸外力逐漸減小時的受力狀況的一第二段L22、表示壓縮外力逐漸加大時的受力狀況的一第三段L23，以及表示壓縮外力逐漸減小時的受力狀況的一第四段L24。
從圖8中可以看到的是，實線部份L2的第一段L21、第二段L22、 第三段L23及第四段L24中的各線段的斜率，皆比虛線部分L1的第一段L11、第二段L12、第三段L13及第四段L14中的各線段的斜率還要來的低，這表示裝設該受壓彈性單元S之後的該第一實施例相對地降低了其本身的彈性勁度，也就是藉由該受壓彈性單元S增加了整體的軸向(該前後方向D1)變形能力。需要說明的是，針對不同的設計需求，所述彈性勁度還可以通過調整該受壓彈性單元S的規格而變更。藉由透過該受壓彈性單元S降低該第一實施例的彈性勁度，使實線部份L2的第一段L21與第二段L22所圍繞之面積及第三段L23與第四段L24所圍繞之面積，皆比虛線部分L1的第一段L11與第二段L12所圍繞之面積及第三段L13與第四段L14所圍繞之面積還要更大，這表示了裝設了該受壓彈性單元S之後的該第一實施例在受力過程中所消耗的能量相較裝設之前所消耗的能量還要更大。因此，藉由該受壓彈性單元S，除了可以依據設計需求調整該第一實施例的彈性勁度之外，也能加大該主核心構件1與該外層構件3之間相對位移的位移量，以藉此使該消能單元E消散更多能量。
參閱圖9，本發明含受壓彈性單元之雙核心自復位消能支撐裝置100之一第二實施例與該第一實施例的差異在於，在本第二實施例中，該受壓彈性單元S是設於該等第一預力拉伸構件8與該等第二預力拉伸構件9。該受壓彈性單元S具有對應於該等第一預力拉伸構件8的多個第一彈性件S2、對應於該等第二預力拉伸構件9的多個第二彈性件S3，及呈板狀的一第一固定用構件S4與一第二固定用構件S5，該第二固定用構件S5呈框形且界定出一容置空間S51，第一固定用構件S4設於該容置空間S51中。每一該第一彈性件S2具有兩兩 成對且相疊置的多個第一彈簧碟片S21，每一該第二彈性件S3具有兩兩成對且相疊置的多個第二彈簧碟片S31。該等第一預力拉伸構件8的後端穿設於該第二內層底板5，且分別穿設於該等第一彈性件S2，並通過錨定元件81自外側固設於該第一固定用構件S4，該等第一彈性件S2夾置於該第一固定用構件S4與被該等第一預力拉伸構件8所穿設的該第二內層底板5之間。該等第二預力拉伸構件9的後端穿設於該第二外層底板7，且分別穿設於該等第二彈性件S3，並通過錨定元件91自外側固設於該第二固定用構件S5，該等第二彈性件S3夾置於該固定用構件與被該等第二預力拉伸構件9所穿設的該第二外層底板7之間。
參閱圖10，當該主核心構件1的第一延伸段12與該外層構件3的第二延伸段32受到自該建築物傳遞的拉伸外力作用時，該拉伸外力使該等第一預力拉伸構件8、該等第二預力拉伸構件9受到拉伸，且該第二內層底板5與該第二外層底板7由於受到頂抵而朝該第一固定用構件S4與該第二固定用構件S5靠近，使該受壓彈性單元S的第一彈性件S2的第一彈簧碟片S21與第二彈性件S3的第二彈簧碟片S31受到壓縮，進而使該主核心構件1與該外層構件3產生相對位移。此時，該含受壓彈性單元之雙核心自復位消能支撐裝置100的變形量為正值，且該主核心構件1的第一延伸段12與該外層構件3的第二延伸段32之間的距離增加。
參閱圖11，當該主核心構件1的第一延伸段12與該外層構件3的第二延伸段32受到自該建築物傳遞的壓縮外力作用時，該壓縮外力同樣使該第一預力拉伸構件8、該第二預力拉伸構件9受到拉伸，且該第二內層底板5與該第 二外層底板7由於受到頂抵而朝該第一固定用構件S4與該第二固定用構件S5靠近，使該受壓彈性單元S的第一彈性件S2的第一彈簧碟片S21與第二彈性件S3的第二彈簧碟片S31受到壓縮，進而使該主核心構件1與該外層構件3產生相對位移。此時，該含受壓彈性單元之雙核心自復位消能支撐裝置100的變形量為負值，且該主核心構件1的第一延伸段12與該外層構件3的第二延伸段32之間的距離減少。
需要說明的是，在本第二實施例中，該受壓彈性單元S的該等第一彈性件S2與該第一固定用構件S4之組合與該等第二彈性件S3與該第二固定用構件S5之組合中任一者也可以被取消。另外，該受壓彈性單元S的該等第一彈性件S2與該第一固定用構件S4之組合與該等第二彈性件S3與該第二固定用構件S5之組合也可以是以同樣方式設置於該第一內層底板4與該第一外層底板6處，此時，該第一預力拉伸構件8與該第二預力拉伸構件9穿設於該第一內層底板4或該第一外層底板6，並固設於該第一固定用構件S4與該第二固定用構件S5，該第一彈性件S2夾置於該第一固定用構件S4與該第一內層底板4之間，該第二彈性件S3夾置於該第二固定用構件S5與該第一外層底板6之間。
參閱圖12，本發明含受壓彈性單元之雙核心自復位消能支撐裝置100之一第三實施例與該第二實施例的差異在於，在本第三實施例中，該受壓彈性單元S是設於該等第二預力拉伸構件9。該受壓彈性單元S具有對應於該等第二預力拉伸構件9的該等第二彈性件S3，及呈框形板狀的該第二固定用構件S5。該等第一預力拉伸構件8與該等第二預力拉伸構件9的後端是分別固設於該 第二內層底板5與該第二外層底板7。該等第二預力拉伸構件9的前端穿設於該第一外層底板6，且分別穿設於該等第二彈性件S3，並通過錨定元件91自外側固設於該第二固定用構件S5，該等第二彈性件S3夾置於該固定用構件與被該等第二預力拉伸構件9所穿設的該第一外層底板6之間。
參閱圖13，當該主核心構件1的第一延伸段12與該外層構件3的第二延伸段32受到自該建築物傳遞的拉伸外力作用時，該拉伸外力使該等第一預力拉伸構件8、該等第二預力拉伸構件9受到拉伸，且該第一外層底板6由於受到頂抵而朝該第二固定用構件S5靠近，使該受壓彈性單元S的第二彈性件S3的第二彈簧碟片S31受到壓縮，進而使該主核心構件1與該外層構件3產生相對位移。此時，該含受壓彈性單元之雙核心自復位消能支撐裝置100的變形量為正值，且該主核心構件1的第一延伸段12與該外層構件3的第二延伸段32之間的距離增加。
參閱圖14，當該主核心構件1的第一延伸段12與該外層構件3的第二延伸段32受到自該建築物傳遞的壓縮外力作用時，該壓縮外力同樣使該等第一預力拉伸構件8、該等第二預力拉伸構件9受到拉伸，且該第一外層底板6由於受到頂抵而朝該第二固定用構件S5靠近，使該受壓彈性單元S的第二彈性件S3的第二彈簧碟片S31受到壓縮，進而使該主核心構件1與該外層構件3產生相對位移。此時，該含受壓彈性單元之雙核心自復位消能支撐裝置100的變形量為負值，且該主核心構件1的第一延伸段12與該外層構件3的第二延伸段32之間的距離減少。
參閱圖15至圖18，本發明含受壓彈性單元之雙核心自復位消能支撐裝置100之一第四實施例與該第一實施例的差異在於，在本第四實施例中，該主核心構件1的本體11呈管狀且截面呈矩形。所述次核心構件2的數量為一個，該次核心構件2設於該主核心構件1內。該第一內層底板4與該第二內層底板5位於該第一外層底板6與第二外層底板7之間。所述第一預力拉伸構件8與所述第二預力拉伸構件9的數量各為兩個，該受壓彈性單元S是設於該等第一預力拉伸構件8與該等第二預力拉伸構件9。該受壓彈性單元S具有對應於該等第二預力拉伸構件9的多個第一彈性件S2、對應於該等第一預力拉伸構件8的多個第二彈性件S3，及呈板狀的一第一固定用構件S4與一第二固定用構件S5。每一該第一彈性件S2具有相疊置的多個第一彈簧碟片S21，每一該第二彈性件S3具有相疊置的多個第二彈簧碟片S31。
該等第一預力拉伸構件8的前端通過錨定元件81固設於該第一內層底板4，後端穿設於該第二外層底板7，且穿設於該等第二彈性件S3並通過錨定元件81固設於該第二固定用構件S5，該等第二彈性件S3夾置於該第二固定用構件S5與該第二外層底板7之間。該等第二預力拉伸構件9的後端通過錨定元件91固設於該第二內層底板5，前端穿設於該第一外層底板6，且穿設於該等第一彈性件S2並通過錨定元件91固設於該第一固定用構件S4，該等第一彈性件S2夾置於該第一固定用構件S4與該第一外層底板6之間。
參閱圖16及圖18，當該主核心構件1的第一延伸段12與該外層構件3的第二延伸段32不受外力作用時，該主核心構件1的本體11的兩端直接地分 別頂抵於該第一外層底板6與該第二外層底板7。該外層構件3的外層管體31的兩端分別直接地頂抵於該第一外層底板6與第二外層底板7。該次核心構件2的兩端分別頂抵於該第一內層底板4與該第二內層底板5。此時該含受壓彈性單元之雙核心自復位消能支撐裝置100的變形量為零。
參閱圖19，當該主核心構件1的第一延伸段12與該外層構件3的第二延伸段32受到自該建築物傳遞的拉伸外力作用時，該主核心構件1的本體11的前端直接地頂抵於該第一外層底板6。該外層構件3的外層管體31的後端直接地頂抵於該第二外層底板7。該次核心構件2的兩端分別頂抵於該第一內層底板4與該第二內層底板5。在此狀況下，該拉伸外力使該等第一預力拉伸構件8、該等第二預力拉伸構件9受到拉伸，且該第一外層底板6與該第二外層底板7由於受到頂抵而分別朝該第一固定用構件S4與該第二固定用構件S5靠近，使該受壓彈性單元S的第一彈性件S2的第一彈簧碟片S21與第二彈性件S3的第二彈簧碟片S31受到壓縮，進而使該主核心構件1與該外層構件3產生相對位移。此時，該含受壓彈性單元之雙核心自復位消能支撐裝置100的變形量為正值，且該主核心構件1的第一延伸段12與該外層構件3的第二延伸段32之間的距離增加。
參閱圖20，當該主核心構件1的第一延伸段12與該外層構件3的第二延伸段32受到自該建築物傳遞的壓縮外力作用時，該主核心構件1的本體11的後端直接地頂抵於該第二外層底板7。該外層構件3的外層管體31的前端直接地頂抵於該第一外層底板6。各該次核心構件2的前端的部分頂抵於該第一內層底板4，該次核心構件2的後端的部分頂抵於該第二內層底板5。在此狀況下， 該壓縮外力同樣使該第一預力拉伸構件8、該第二預力拉伸構件9受到拉伸，且該第一外層底板6與該第二外層底板7由於受到頂抵而分別朝該第一固定用構件S4與該第二固定用構件S5靠近，使該受壓彈性單元S的第一彈性件S2的第一彈簧碟片S21與第二彈性件S3的第二彈簧碟片S31受到壓縮，進而使該主核心構件1與該外層構件3產生相對位移。此時，該含受壓彈性單元之雙核心自復位消能支撐裝置100的變形量為負值，且該主核心構件1的第一延伸段12與該外層構件3的第二延伸段32之間的距離減少。
參閱圖21至圖23，在該第四實施例的一變化實施例中，該消能單元E舉例來說也可以是設置於該外層構件3的外層管體31與該第一外層底板6之間，且設置於該外層構件3的外層管體31與該第二外層底板7之間，進一步來說，該消能單元E可以是具有多個消能鋼筋E5，該等消能鋼筋E5中的一部分設置於該外層構件3的外層管體31與該第一外層底板6之間，另一部分設置於該外層構件3的外層管體31與該第二外層底板7之間。當該外層構件3與該第一外層底板6及該第二外層底板7產生相對位移時，通過該消能單元E的消能鋼筋在該外層構件3與該第一外層底板6及該第二外層底板7相對位移的過程中因拉伸降伏而提供阻力，以消散該外力所產生之能量。藉由受到壓縮的該受壓彈性單元S，能加大該主核心構件1與該外層構件3之間相對位移的位移量，且加大該外層構件3與該第一外層底板6及該第二外層底板7之間相對位移的位移量，以藉此使該消能單元E消散更多能量。
參閱圖24，本發明含受壓彈性單元之雙核心自復位消能支撐裝置 100之一第五實施例與該第四實施例的差異在於，在本第五實施例中，該受壓彈性單元S是設於該次核心構件2。該次核心構件2的管體21具有前後地依序排列的一第一段211及一第二段212。該受壓彈性單元S具有分別設於該兩次核心構件2的該第一段211與該第二段212之間的一彈性件S1。該彈性件S1包括以例如焊接方式分別設於該第一段211與該第二段212的一第一設置板S11與一第二設置板S12，以及疊置地夾置於該第一設置板S11與該第二設置板S12之間的多個彈簧碟片S15。該等彈簧碟片S15可以是分為多組地分別套設於該第一設置板S11與該第二設置板S12之間的多個設置柱S14(圖未示)，藉此使該等彈簧碟片S15固定於該第一設置板S11與該第二設置板S12之間。
另外，該等第一預力拉伸構件8的前端通過錨定元件81固設於該第一內層底板4，後端通過錨定元件81固設於該第二外層底板7。該等第二預力拉伸構件9的後端通過錨定元件91固設於該第二內層底板5，前端通過錨定元件91固設於該第一外層底板6。
參閱圖25，當該主核心構件1的第一延伸段12與該外層構件3的第二延伸段32受到自該建築物傳遞的拉伸外力作用時，該拉伸外力使該等第一預力拉伸構件8、該等第二預力拉伸構件9受到拉伸，且使該受壓彈性單元S的彈性件S1的彈簧碟片S15受到壓縮，進而使該主核心構件1與該外層構件3產生相對位移。此時，該含受壓彈性單元之雙核心自復位消能支撐裝置100的變形量為正值，且該主核心構件1的第一延伸段12與該外層構件3的第二延伸段32之間的距離增加。
參閱圖26，當該主核心構件1的第一延伸段12與該外層構件3的第二延伸段32受到自該建築物傳遞的壓縮外力作用時，該壓縮外力同樣使該第一預力拉伸構件8、該第二預力拉伸構件9受到拉伸，且使該受壓彈性單元S的彈性件S1的彈簧碟片S15受到壓縮，進而使該主核心構件1與該外層構件3產生相對位移。此時，該含受壓彈性單元之雙核心自復位消能支撐裝置100的變形量為負值，且該主核心構件1的第一延伸段12與該外層構件3的第二延伸段32之間的距離減少。
參閱圖27，本發明含受壓彈性單元之雙核心自復位消能支撐裝置100之一第六實施例與該第四實施例的差異在於，在本第六實施例中，該外層構件3的外層管體31具有位於兩端且位於該第一外層底板6與第二外層底板7之間的一第一外層頂抵部311及一第二外層頂抵部312。該等第一預力拉伸構件8的後端穿設於該第二外層頂抵部312，且穿設於該等第二彈性件S3並通過錨定元件81固設於該第二外層底板7，該等第二彈性件S3夾置於該第二外層底板7與該第二外層頂抵部312之間。該等第二預力拉伸構件9穿設於該第一外層頂抵部311，且穿設於該第一彈性件S2並通過錨定元件91固設於該第一外層底板6，該等第一彈性件S2夾置於該第一外層底板6與該第一外層頂抵部311之間。
當該主核心構件1的第一延伸段12與該外層構件3的第二延伸段32不受外力作用時，該主核心構件1的本體11的兩端直接地分別頂抵於該第一外層底板6與該第二外層底板7。該外層管體31的兩端的第一外層頂抵部311與該第二外層頂抵部312分別透過該第一彈性件S2與該第二彈性件S3間接地頂抵 於該第一外層底板6與第二外層底板7。該次核心構件2的兩端分別頂抵於該第一內層底板4與該第二內層底板5。此時該含受壓彈性單元之雙核心自復位消能支撐裝置100的變形量為零。
參閱圖28，當該主核心構件1的第一延伸段12與該外層構件3的第二延伸段32受到自該建築物傳遞的拉伸外力作用時，該主核心構件1的本體11的前端直接地頂抵於該第一外層底板6。該外層構件3的外層管體31的後端處的第二外層頂抵部312透過該等第二彈性件S3間接地頂抵於該第二外層底板7。該次核心構件2的兩端分別頂抵於該第一內層底板4與該第二內層底板5。在此狀況下，該拉伸外力使該等第一預力拉伸構件8、該等第二預力拉伸構件9受到拉伸，且該第二外層頂抵部312朝該第二外層底板7靠近，使該受壓彈性單元S的第二彈性件S3的第二彈簧碟片S31受到壓縮，進而使該主核心構件1與該外層構件3產生相對位移。此時，該含受壓彈性單元之雙核心自復位消能支撐裝置100的變形量為正值，且該主核心構件1的第一延伸段12與該外層構件3的第二延伸段32之間的距離增加。
參閱圖29，當該主核心構件1的第一延伸段12與該外層構件3的第二延伸段32受到自該建築物傳遞的壓縮外力作用時，該主核心構件1的本體11的後端直接地頂抵於該第二外層底板7。該外層構件3的外層管體31的前端處的第一外層頂抵部311透過該等第一彈性件S2間接地頂抵於該第一外層底板6。該次核心構件2的兩端分別頂抵於該第一內層底板4與該第二內層底板5。在此狀況下，該拉伸外力使該等第一預力拉伸構件8、該等第二預力拉伸構件9受到拉 伸，且該第一外層頂抵部311朝該第一外層底板6靠近，使該受壓彈性單元S的第一彈性件S2的第一彈簧碟片S21受到壓縮，進而使該主核心構件1與該外層構件3產生相對位移。此時，該含受壓彈性單元之雙核心自復位消能支撐裝置100的變形量為負值，且該主核心構件1的第一延伸段12與該外層構件3的第二延伸段32之間的距離減少。
參閱圖30，本發明含受壓彈性單元之雙核心自復位消能支撐裝置100之一第七實施例與該第四實施例的差異在於，在本第七實施例中，該外層構件3的外層管體31具有位於靠近該第二外層底板7的後端且位於該第一外層底板6與第二外層底板7之間的一第二外層頂抵部312。該主核心構件1還具有設於該等第一延伸段12之間的一第一主核心固定部14。該等第一預力拉伸構件8穿設於該第二外層頂抵部312，且穿設於該等第二彈性件S3並通過錨定元件81固設於該第二外層底板7，該等第二彈性件S3夾置於該第二外層底板7與該第二外層頂抵部312之間。該等第二預力拉伸構件9穿設於該第一外層底板6，且穿設於該等第一彈性件S2並通過錨定元件91固設於該第一主核心固定部14，該等第一彈性件S2夾置於該第一主核心固定部14與該第一外層底板6之間。
當該主核心構件1的第一延伸段12與該外層構件3的第二延伸段32不受外力作用時，該主核心構件1的本體11的兩端直接地分別頂抵於該第一外層底板6與該第二外層底板7。該外層管體31的前端直接地頂抵於該第一外層底板6，該外層管體31的後端處的第二外層頂抵部312透過該等第二彈性件S3間接地頂抵於該第二外層底板7。該次核心構件2的兩端分別頂抵於該第一內層底 板4與該第二內層底板5。此時該含受壓彈性單元之雙核心自復位消能支撐裝置100的變形量為零。
參閱圖31，當該主核心構件1的第一延伸段12與該外層構件3的第二延伸段32受到自該建築物傳遞的拉伸外力作用時，該主核心構件1的本體11的前端直接地頂抵於該第一外層底板6，後端直接地頂抵於該第二外層底板7。該外層構件3的外層管體31的後端處的第二外層頂抵部312透過該等第二彈性件S3間接地頂抵於該第二外層底板7。該次核心構件2的兩端分別頂抵於該第一內層底板4與該第二內層底板5。在此狀況下，該拉伸外力使該等第一預力拉伸構件8、該等第二預力拉伸構件9受到拉伸，且該第二外層頂抵部312朝該第二外層底板7靠近，使該受壓彈性單元S的第二彈性件S3的第二彈簧碟片S31受到壓縮，進而使該主核心構件1與該外層構件3產生相對位移。此時，該含受壓彈性單元之雙核心自復位消能支撐裝置100的變形量為正值，且該主核心構件1的第一延伸段12與該外層構件3的第二延伸段32之間的距離增加。
參閱圖32，當該主核心構件1的第一延伸段12與該外層構件3的第二延伸段32受到自該建築物傳遞的壓縮外力作用時，該主核心構件1的本體11的後端直接地頂抵於該第二外層底板7。該外層構件3的外層管體31的前端直接地頂抵於該第一外層底板6。該次核心構件2的兩端分別頂抵於該第一內層底板4與該第二內層底板5。在此狀況下，該拉伸外力使該等第一預力拉伸構件8、該等第二預力拉伸構件9受到拉伸，且該第一外層底板6朝該第一主核心固定部14靠近，使該受壓彈性單元S的第一彈性件S2的第一彈簧碟片S21受到壓縮，進 而使該主核心構件1與該外層構件3產生相對位移。此時，該含受壓彈性單元之雙核心自復位消能支撐裝置100的變形量為負值，且該主核心構件1的第一延伸段12與該外層構件3的第二延伸段32之間的距離減少。
參閱圖33，本發明含受壓彈性單元之雙核心自復位消能支撐裝置100之一第八實施例與該第四實施例的差異在於，在本第八實施例中，該主核心構件1的本體11具有位於兩端且位於該第一外層底板6與第二外層底板7之間的一第一主核心頂抵部111及一第二主核心頂抵部112。該等第一預力拉伸構件8的後端穿設於該第二主核心頂抵部112，且穿設於該等第二彈性件S3並透過錨定元件81固設於該第二外層底板7，該等第二彈性件S3夾置於該第二外層底板7與該第二主核心頂抵部112之間。該等第二預力拉伸構件9的前端穿設於該第一主核心頂抵部111，且穿設於該等第一彈性件S2並透過錨定元件91固設於該第一外層底板6，該等第一彈性件S2夾置於該第一外層底板6與該第一主核心頂抵部111之間。
當該主核心構件1的第一延伸段12與該外層構件3的第二延伸段32不受外力作用時，該主核心構件1的本體11的兩端的該第一主核心頂抵部111與該第二主核心頂抵部112分別透過該等第一彈性件S2與該等第二彈性件S3間接地頂抵於該第一外層底板6與第二外層底板7。該外層管體31的兩端直接地頂抵於該第一外層底板6與該第二外層底板7。該次核心構件2的兩端分別頂抵於該第一內層底板4與該第二內層底板5。此時該含受壓彈性單元之雙核心自復位消能支撐裝置100的變形量為零。
參閱圖34，當該主核心構件1的第一延伸段12與該外層構件3的第二延伸段32受到自該建築物傳遞的拉伸外力作用時，該主核心構件1的本體11的前端的第一主核心頂抵部111透過該等第一彈性件S2間接地頂抵於該第一外層底板6。該外層構件3的外層管體31的後端直接地頂抵於該第二外層底板7。該次核心構件2的兩端分別頂抵於該第一內層底板4與該第二內層底板5。在此狀況下，該拉伸外力使該等第一預力拉伸構件8、該等第二預力拉伸構件9受到拉伸，且第一主核心頂抵部111朝該第一外層底板6靠近，使該受壓彈性單元S的第一彈性件S2的第一彈簧碟片S21受到壓縮，進而使該主核心構件1與該外層構件3產生相對位移。此時，該含受壓彈性單元之雙核心自復位消能支撐裝置100的變形量為正值，且該主核心構件1的第一延伸段12與該外層構件3的第二延伸段32之間的距離增加。
參閱圖35，當該主核心構件1的第一延伸段12與該外層構件3的第二延伸段32受到自該建築物傳遞的壓縮外力作用時，該主核心構件1的本體11的後端的第二主核心頂抵部112透過該等第二彈性件S3間接地頂抵於該第二外層底板7。該外層構件3的外層管體31的前端直接地頂抵於該第一外層底板6。該次核心構件2的兩端分別頂抵於該第一內層底板4與該第二內層底板5。在此狀況下，該拉伸外力使該等第一預力拉伸構件8、該等第二預力拉伸構件9受到拉伸，且該第二主核心頂抵部112朝該第二外層底板7靠近，使該受壓彈性單元S的第二彈性件S3的第二彈簧碟片S31受到壓縮，進而使該主核心構件1與該外層構件3產生相對位移。此時，該含受壓彈性單元之雙核心自復位消能支撐裝 置100的變形量為負值，且該主核心構件1的第一延伸段12與該外層構件3的第二延伸段32之間的距離減少。
綜上所述，本發明含受壓彈性單元之雙核心自復位消能支撐裝置100在受到例如是因地震所引起的外力作用時，藉由受到拉伸的該第一預力拉伸構件8與該第二預力拉伸構件9，使該主核心構件1與該外層構件3能產生相對位移，且使該外層構件3與該第一外層底板6及/或第二外層底板7產生相對位移，該消能單元E在該主核心構件1與該外層構件3相對位移的過程中提供阻力，或是在該外層構件3與該第一外層底板6及/或第二外層底板7產生相對位移的過程中提供阻力，以消散該外力所產生之能量。並且，藉由受到壓縮的該受壓彈性單元S，能加大該主核心構件1與該外層構件3之間相對位移的位移量，且加大該外層構件3與該第一外層底板6及/或第二外層底板7之間相對位移的位移量，以藉此使該消能單元E消散更多能量。
惟以上所述者，僅為本發明之實施例而已，當不能以此限定本發明實施之範圍，凡是依本發明申請專利範圍及專利說明書內容所作之簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。
100含受壓彈性單元之雙核心自復位消能支撐裝置
1:主核心構件
11:本體
12:第一延伸段
2:次核心構件
21:管體
211:第一段
212:第二段
3:外層構件
31:外層管體
32:第二延伸段
4:第一內層底板
5:第二內層底板
6:第一外層底板
61:第一容置空間
7:第二外層底板
71:第二容置空間
8:第一預力拉伸構件
81:錨定元件
9:第二預力拉伸構件
91:錨定元件
D1:前後方向
D2:左右方向
D3:上下方向
E:消能單元
S:受壓彈性單元
S1:彈性件
S15:彈簧碟片

Claims (11)

  1. 一種含受壓彈性單元之雙核心自復位消能支撐裝置，適用於安裝在建築物，並包含： 一主核心構件，具有一本體，及設於該本體且用以與該建築物相連接的一第一延伸段； 一次核心構件，與該主核心構件平行地設置； 一外層構件，具有套設於該主核心構件及次核心構件外的一外層管體，及設於該外層管體且用以與該建築物相連接的一第二延伸段； 一第一內層底板與一第二內層底板，分別設置於該次核心構件兩端處，且該次核心構件的兩端分別至少部分頂抵於該第一內層底板與該第二內層底板； 一第一外層底板與一第二外層底板，該外層構件的外層管體的兩端分別直接或間接地頂抵於該第一外層底板與第二外層底板，另外，該主核心構件的本體的兩端直接或間接地分別頂抵於該第一內層底板與該第二內層底板或是分別頂抵於該第一外層底板與第二外層底板； 一消能單元，能對於該主核心構件與該外層構件間的位移，或是該外層構件與該第一外層底板及/或第二外層底板間的位移進行消能； 一第一預力拉伸構件，沿該外層管體的延伸方向延伸地設於該外層管體內，且一端設於該第一內層底板，另一端設於對面的該第二內層底板或該第二外層底板； 一第二預力拉伸構件，沿該外層管體的延伸方向延伸地設於該外層管體內，且一端設於該第一外層底板，另一端設於對面的該第二內層底板或該第二外層底板；以及 一受壓彈性單元，設於該次核心構件、該第一預力拉伸構件與該第二預力拉伸構件中的至少一者； 當該主核心構件的第一延伸段與該外層構件的第二延伸段受外力作用時，該外力使該第一預力拉伸構件、該第二預力拉伸構件受到拉伸，且使該受壓彈性單元受到壓縮，進而使該主核心構件與該外層構件產生相對位移，且使該外層構件與該第一外層底板及/或第二外層底板產生相對位移，該消能單元在該主核心構件與該外層構件相對位移的過程中提供阻力，或是在該外層構件與該第一外層底板及/或第二外層底板產生相對位移的過程中提供阻力，以消散該外力所產生之能量。
  2. 如請求項1所述的含受壓彈性單元之雙核心自復位消能支撐裝置，其中，該第一外層底板呈框形且界定出一第一容置空間，該第二外層底板呈框形且界定出一第二容置空間，該第一內層底板與該第二內層底板分別設於該第一容置空間與該第二容置空間中；該次核心構件的一端頂抵於該第一內層底板與該第一外層底板，另一端頂抵於該第二內層底板與該第二外層底板；該第一預力拉伸構件的一端設於該第一內層底板，另一端設於該第二內層底板；該第二預力拉伸構件的一端設於該第一外層底板，另一端設於該第二外層底板。
  3. 如請求項2所述的含受壓彈性單元之雙核心自復位消能支撐裝置，其中，該次核心構件具有一第一段及一第二段，該受壓彈性單元具有設於該第一段與該第二段之間的一彈性件。
  4. 如請求項2所述的含受壓彈性單元之雙核心自復位消能支撐裝置，其中，該受壓彈性單元具有一彈性件及一固定用構件，該第一預力拉伸構件穿設於該第一內層底板或該第二內層底板，且穿設於該彈性件並固設於該固定用構件，該彈性件夾置於該固定用構件與被該第一預力拉伸構件所穿設的該第一內層底板或該第二內層底板之間。
  5. 如請求項2所述的含受壓彈性單元之雙核心自復位消能支撐裝置，其中，該受壓彈性單元具有一彈性件及一固定用構件，該第二預力拉伸構件穿設於該第一外層底板或該第二外層底板，且穿設於該彈性件並固設於該固定用構件，該彈性件夾置於該固定用構件與被該第二預力拉伸構件所穿設的該第一外層底板或該第二外層底板之間。
  6. 如請求項1所述的含受壓彈性單元之雙核心自復位消能支撐裝置，其中，該第一內層底板與該第二內層底板位於該第一外層底板與第二外層底板之間，該第一預力拉伸構件的一端設於該第一內層底板，另一端設於該第二外層底板；該第二預力拉伸構件的一端設於該第二內層底板，另一端設於該第一外層底板。
  7. 如請求項6所述的含受壓彈性單元之雙核心自復位消能支撐裝置，其中，該受壓彈性單元具有一第一彈性件、一第二彈性件、一第一固定用構件及一第二固定用構件；該第一預力拉伸構件穿設於該第二外層底板，且穿設於該第二彈性件並固設於該第二固定用構件，該第二彈性件夾置於該第二固定用構件與該第二外層底板之間；該第二預力拉伸構件穿設於該第一外層底板，且穿設於該第一彈性件並固設於該第一固定用構件，該第一彈性件夾置於該第一固定用構件與該第一外層底板之間。
  8. 如請求項6所述的含受壓彈性單元之雙核心自復位消能支撐裝置，其中，該次核心構件具有一第一段及一第二段，該受壓彈性單元具有設於該第一段與該第二段之間的一彈性件。
  9. 如請求項6所述的含受壓彈性單元之雙核心自復位消能支撐裝置，其中，該外層構件的外層管體具有位於兩端且位於該第一外層底板與第二外層底板之間的一第一外層頂抵部及一第二外層頂抵部；該受壓彈性單元具有一第一彈性件及一第二彈性件；該第一預力拉伸構件穿設於該第二外層頂抵部，且穿設於該第二彈性件並固設於該第二外層底板，該第二彈性件夾置於該第二外層底板與該第二外層頂抵部之間；該第二預力拉伸構件穿設於該第一外層頂抵部，且穿設於該第一彈性件並固設於該第一外層底板，該第一彈性件夾置於該第一外層底板與該第一外層頂抵部之間；該外層管體的兩端的第一外層頂抵部與該第二外層頂抵部分別透過該第一彈性件與該第二彈性件間接地頂抵於該第一外層底板與第二外層底板。
  10. 如請求項6所述的含受壓彈性單元之雙核心自復位消能支撐裝置，其中，該外層構件的外層管體具有位於靠近該第二外層底板的一端且位於該第一外層底板與第二外層底板之間的一第二外層頂抵部；該主核心構件還具有設於該第一延伸段的一第一主核心固定部；該受壓彈性單元具有一第一彈性件及一第二彈性件；該第一預力拉伸構件穿設於該第二外層頂抵部，且穿設於該第二彈性件並固設於該第二外層底板，該第二彈性件夾置於該第二外層底板與該第二外層頂抵部之間；該第二預力拉伸構件穿設於該第一外層底板，且穿設於該第一彈性件並固設於該第一主核心固定部，該第一彈性件夾置於該第一主核心固定部與該第一外層底板之間；該外層管體的第二外層頂抵部透過該第二彈性件間接地頂抵於該第二外層底板。
  11. 如請求項6所述的含受壓彈性單元之雙核心自復位消能支撐裝置，其中，該主核心構件的本體具有位於兩端且位於該第一外層底板與第二外層底板之間的一第一主核心頂抵部及一第二主核心頂抵部；該受壓彈性單元具有一第一彈性件及一第二彈性件；該第一預力拉伸構件穿設於該第二主核心頂抵部，且穿設於該第二彈性件並固設於該第二外層底板，該第二彈性件夾置於該第二外層底板與該第二主核心頂抵部之間；該第二預力拉伸構件穿設於該第一主核心頂抵部，且穿設於該第一彈性件並固設於該第一外層底板，該第一彈性件夾置於該第一外層底板與該第一主核心頂抵部之間；該主核心構件的本體的兩端的該第一主核心頂抵部與該第二主核心頂抵部分別透過該第一彈性件與該第二彈性件間接地頂抵於該第一外層底板與第二外層底板。
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114046077B (zh) * 2021-10-09 2024-05-24 重庆大学 一种装配式带sma索双套管自复位耗能钢支撑

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI454608B (zh) * 2011-01-11 2014-10-01 Dual - core pre - tensioned self - resetting energy dissipation bracing device
TWM528330U (zh) * 2016-05-16 2016-09-11 Guo-Jin Huang 建築物及橋樑防震補強裝置（一）
TWI688698B (zh) * 2019-01-28 2020-03-21 財團法人國家實驗研究院 韌性受壓斜撐裝置

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4100831B2 (ja) * 1999-07-16 2008-06-11 大成建設株式会社 免震構造を有するビルディングの隙間覆い装置
US8316589B2 (en) * 2010-07-02 2012-11-27 National Applied Research Laboratories Dual-core self-centering energy dissipation brace apparatus
CN102587528B (zh) * 2011-01-14 2014-06-04 财团法人实验研究院 双核心预力拉伸自复位消能支撑装置
JP5970818B2 (ja) * 2012-01-10 2016-08-17 オイレス工業株式会社 免震機構
TWI494491B (zh) * 2013-03-01 2015-08-01 Nat Applied Res Laboratories Double - core pre - tensioned self - resetting buckling - bending system
US8763320B1 (en) * 2013-03-01 2014-07-01 National Applied Research Laboratories Dual-core self-centering buckling-restrained brace
CN104372871A (zh) * 2014-11-18 2015-02-25 上海大学 变刚度油阻尼器
US9989349B2 (en) * 2015-07-29 2018-06-05 Corebrace, Llc Displacement measurement systems and methods
CN105256911B (zh) * 2015-09-28 2018-04-13 中国矿业大学 全钢双板自复位防屈曲支撑装置及生产方法
JP6309170B2 (ja) * 2015-09-30 2018-04-11 三菱電機株式会社 免震ユニットおよび免震装置
CN106013498B (zh) * 2016-07-22 2018-02-16 大连理工大学 多向高耗能自复位形状记忆合金双层挤压型‑铅阻尼器
IT201700058974A1 (it) * 2017-05-30 2018-11-30 Guarniflon S P A Appoggio strutturale, procedimento di fabbricazione
US10858827B2 (en) * 2017-07-25 2020-12-08 Shandong University Buckling-restrained brace with flat energy dissipation element, building and assembly method
CN109098305B (zh) * 2018-09-28 2024-06-18 武汉理工大学 一种自复位支撑结构
CN110973912B (zh) * 2019-12-31 2023-09-22 东南大学 一种大型货架自复位拉压型隔减震装置及其隔减震方法
KR102157827B1 (ko) * 2020-01-06 2020-09-18 이택규 완충장치
CN112411784B (zh) * 2020-11-20 2024-09-10 广州大学 一种拉索式消能支撑及其消能方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI454608B (zh) * 2011-01-11 2014-10-01 Dual - core pre - tensioned self - resetting energy dissipation bracing device
TWM528330U (zh) * 2016-05-16 2016-09-11 Guo-Jin Huang 建築物及橋樑防震補強裝置（一）
TWI688698B (zh) * 2019-01-28 2020-03-21 財團法人國家實驗研究院 韌性受壓斜撐裝置

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Wang et al. Self‐centering friction spring dampers for seismic resilience
Chou et al. Development and validation tests of a dual-core self-centering sandwiched buckling-restrained brace (SC-SBRB) for seismic resistance
Xu et al. Cyclic behavior and failure mechanism of self‐centering energy dissipation braces with pre‐pressed combination disc springs
Hu et al. Development and validation test of a novel Self-centering Energy-absorbing Dual Rocking Core (SEDRC) system for seismic resilience
Dong et al. Hysteretic performance of RC double-column bridge piers with self-centering buckling-restrained braces
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Yousef-beik et al. A new self-centering brace with zero secondary stiffness using elastic buckling
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Gray et al. Cast steel yielding fuse for concentrically braced frames
Xu et al. Development and validation tests of an assembly self-centering energy dissipation brace
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Chou et al. Development and seismic performance of steel dual-core self-centering braces
Zahrai et al. Experimental and analytical investigations on seismic behavior of ductile steel knee braced frames
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Gilbert et al. Development and testing of hybrid timber-steel braced frames
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Lu et al. Performance of steel beams with replaceable buckling restrained fuses under cyclic loading
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