一种多屈服点耗能支撑结构

专利2026-08-23  14


本发明涉及建筑抗震,特别是涉及一种多屈服点耗能支撑结构。


背景技术:

1、传统的结构抗震方式主要是通过增强结构自身的强度和刚度来抵抗强烈地震,达到减小结构响应和破坏水平的目的,而消能减震技术则是通过在结构的某些部位安装消能装置,在结构遭受罕遇地震激励时,通过消能装置(阻尼器等)耗散地震输入能量,进而达到保护支撑结构、提高结构的抗震能力的效果。耗能支撑在地震作用下先于支撑结构发生屈服,避免支撑结构的主要构件因抗侧刚度不足发生破坏,同时,耗能支撑的耗能构件屈服后产生的塑性变形,能够耗散地震所带来的能量。

2、目前,实际工程中框架结构常通过安装斜向支撑来提高其抗侧能力,从而形成了支撑-框架结构体系。相比于框架结构,支撑-框架结构体系具有较高的抗侧刚度和承载力,其通常采用的耗能支撑可以在大震下发挥耗能作用,但由于耗能核心单元屈服位移较大,中小震下核心单元难以进入塑性阶段,支撑结构往往通过梁柱变形损伤耗散地震能量,而且,在耗能核心单元损坏后,往往需要对斜撑整体进行更换,修复成本较高。因此,亟需一种既能够在不同强度的地震下起到耗能作用,而且能够单独更换耗能构件,修复成本较低的多屈服点耗能支撑结构。


技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种多屈服点耗能支撑结构,以解决上述现有技术存在的问题,既能够在不同强度的地震下起到耗能作用,而且能够单独更换耗能构件,修复成本较低。

2、为实现上述目的,本发明提供了如下方案:

3、本发明提供一种多屈服点耗能支撑结构,包括:第一部分和两个连接件,所述第一部分上具有多种耗能结构,各种所述耗能结构的屈服位移不同,各所述耗能结构均与一个所述连接件可拆卸连接,所述第一部分和另一个所述连接件可拆卸连接,两个所述连接件均用于与建筑结构连接。

4、优选的,还包括第二部分,一个所述连接件与所述第二部分可拆卸连接,所述第二部分可拆卸连接在所述耗能结构上,所述第一部分为筒状结构,所述第一部分的侧面设置有多个连通所述第一部分内外的耗能槽,各所述耗能槽之间形成多个耗能条,所述耗能条为所述耗能结构,所述第二部分与各所述耗能条可拆卸连接,所述耗能条包括第一耗能条和第二耗能条,所述第一耗能条的屈服位移小于所述第二耗能条的屈服位移。

5、优选的,各所述耗能条均为矩形,所述第一耗能条的长宽比小于所述第二耗能条的长宽比。

6、优选的,所述第一耗能条的数量小于所述第二耗能条的数量。

7、优选的,所述第一部分包括两个耗能板和两个约束板,两个所述约束板相对设置,两个所述耗能板相对设置,两个所述约束板和两个所述耗能板可拆卸连接并形成筒状的所述第一部分,所述耗能槽和所述耗能条均设置于所述耗能板上,一个所述连接件可拆卸连接在两个所述耗能板同方向的两个端部上。

8、优选的,所述第二耗能结构包括两个连接板,两个所述连接板各自的一部分设置于所述第一部分内,两个所述连接板与各所述耗能条可拆卸连接,两个所述连接板的各自的一个端部从所述第一部分的开口处伸出并可拆卸连接有一个所述连接件。

9、优选的,各所述耗能条的长度方向均与两个所述连接件连线的方向垂直。

10、优选的,所述耗能槽设置有两排,每排所述耗能槽均沿两个所述连接件连线的方向依次设置,每排所述耗能槽之间均形成多个所述耗能条,两排所述耗能条之间的所述耗能板形成一个中间板,所述中间板相对的两个边沿与每一个所述耗能条各自的一端固定连接;在所述中间板两端的所述耗能板上开设有两个位移槽,两排所述耗能条中靠近两个所述连接件的耗能条均为外耗能条,所述位移槽延伸至所述外耗能条所在的位置以使得所述中间板仅与所述耗能条存在连接关系,所述连接板均与所述中间板可拆卸连接。

11、优选的,所述第一部分、所述第二部分和所述连接件均为钢材质,所述耗能板的屈服强度和厚度均小于所述约束板、所述连接板和所述连接件的屈服强度和厚度。

12、本发明相对于现有技术取得了以下技术效果:

13、本发明提供的多屈服点耗能支撑结构,第一部分上设置有多种耗能结构,各种不同的耗能结构具有不同的屈服位移,一个连接件与第一部分上未设置耗能结构的位置连接,另一个连接件和耗能结构连接,两个连接件均设置于建筑结构上。当出现地震时,两个连接件连接的建筑结构会产生相对位移并带动两个连接件产生相对位移,由于不同的耗能结构具有不同的屈服位移,不同的耗能结构就能在不同强度的地震下屈服,从而实现在不同强度的地震下耗能的功能,更为全面的保护了建筑结构;而且,第一部分和一个连接件为可拆卸连接,另一个连接件与耗能结构也为可拆卸连接,在耗能结构屈服耗能后,能够通过单独更换损伤后的第一部分来快速恢复使用功能,修复成本较低,具有良好的经济性;该多屈服点耗能支撑结构与传统斜撑的安装位置相同,能够为建筑结构提供侧向刚度,改善结构体系的整体性能,提高结构的安全性。



技术特征:

1.一种多屈服点耗能支撑结构,其特征在于:包括:第一部分和两个连接件,所述第一部分上具有多种耗能结构,各种所述耗能结构的屈服位移不同,各所述耗能结构均与一个所述连接件可拆卸连接,所述第一部分和另一个所述连接件可拆卸连接,两个所述连接件均用于与建筑结构连接。

2.根据权利要求1所述的多屈服点耗能支撑结构,其特征在于:还包括第二部分,一个所述连接件与所述第二部分可拆卸连接,所述第二部分可拆卸连接在所述耗能结构上,所述第一部分为筒状结构,所述第一部分的侧面设置有多个连通所述第一部分内外的耗能槽,各所述耗能槽之间形成多个耗能条,所述耗能条为所述耗能结构,所述第二部分与各所述耗能条可拆卸连接,所述耗能条包括第一耗能条和第二耗能条,所述第一耗能条的屈服位移小于所述第二耗能条的屈服位移。

3.根据权利要求2所述的多屈服点耗能支撑结构,其特征在于:各所述耗能条均为矩形,所述第一耗能条的长宽比小于所述第二耗能条的长宽比。

4.根据权利要求2所述的多屈服点耗能支撑结构,其特征在于:所述第一耗能条的数量小于所述第二耗能条的数量。

5.根据权利要求2所述的多屈服点耗能支撑结构,其特征在于:所述第一部分包括两个耗能板和两个约束板,两个所述约束板相对设置,两个所述耗能板相对设置,两个所述约束板和两个所述耗能板可拆卸连接并形成筒状的所述第一部分,所述耗能槽和所述耗能条均设置于所述耗能板上,一个所述连接件可拆卸连接在两个所述耗能板同方向的两个端部上。

6.根据权利要求5所述的多屈服点耗能支撑结构,其特征在于:所述第二耗能结构包括两个连接板,两个所述连接板各自的一部分设置于所述第一部分内,两个所述连接板与各所述耗能条可拆卸连接,两个所述连接板的各自的一个端部从所述第一部分的开口处伸出并可拆卸连接有一个所述连接件。

7.根据权利要求6所述的多屈服点耗能支撑结构,其特征在于:各所述耗能条的长度方向均与两个所述连接件连线的方向垂直。

8.根据权利要求6所述的多屈服点耗能支撑结构,其特征在于:所述耗能槽设置有两排,每排所述耗能槽均沿两个所述连接件连线的方向依次设置,每排所述耗能槽之间均形成多个所述耗能条,两排所述耗能条之间的所述耗能板形成一个中间板,所述中间板相对的两个边沿与每一个所述耗能条各自的一端固定连接;在所述中间板两端的所述耗能板上开设有两个位移槽,两排所述耗能条中靠近两个所述连接件的耗能条均为外耗能条,所述位移槽延伸至所述外耗能条所在的位置以使得所述中间板仅与所述耗能条存在连接关系,所述连接板均与所述中间板可拆卸连接。

9.根据权利要求8所述的多屈服点耗能支撑结构,其特征在于:所述第一部分、所述第二部分和所述连接件均为钢材质,所述耗能板的屈服强度和厚度均小于所述约束板、所述连接板和所述连接件的屈服强度和厚度。


技术总结
本发明公开了一种多屈服点耗能支撑结构,涉及建筑抗震技术领域,包括:第一部分和两个连接件,第一部分上具有多种耗能结构,各种耗能结构的屈服位移不同,各耗能结构均与一个连接件可拆卸连接,第一部分和另一个连接件可拆卸连接,两个所述连接件均用于与建筑结构连接。本发明提供的多屈服点耗能支撑结构,不同的耗能结构就能在不同强度的地震下屈服,从而实现在不同强度的地震下耗能的功能;能够通过单独更换损伤后的第一部分来快速恢复使用功能,修复成本较低。

技术研发人员:吴山,陈建伟,邓锌,刘家洛,王保良,郭建明
受保护的技术使用者:华北理工大学
技术研发日:
技术公布日:2024/7/25
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