自复位防屈曲支撑自回复方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN108049687A(43)申请公布日2018.05.18(21)申请号201711358183.4(22)申请日2017.05.17(62)分案原申请数据201710348602.X2017.05.17(71)申请人大连大学地址116622辽宁省大连市经济技术开发区学府大街10号(72)发明人崔迪(74)专利代理机构大连智高专利事务所(特殊普通合伙)21235代理人刘斌(51)Int.Cl.E04H9/02(2006.01)E04B1/98(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图3页(54)发明名称自复位防屈曲支撑自回复方法(57)摘要自复位防屈曲支撑自回复方法，属于建筑减震领域，用于解决现有支撑不具有自复位能力的问题，技术要点是：耗能内芯受到来自建筑物传递来的荷载，耗能内芯产生变形，在一载荷范围内，耗能内芯变形引起其两侧齿轮与钢板上的齿条啮合，变形使齿轮带动齿条向耗能内芯形变的相反方向运动，以使得与齿轮连接的耗能内芯向自然状态时的形状和位置回复；在超过该载荷范围时，固定于齿轮上、下两侧的涡旋弹簧由耗能内芯的变形引起变形并在平面内产生扭矩，涡旋弹簧被限位于平行内壁上，涡旋弹簧产生的回复力使齿轮带动齿条向耗能内芯形变的相反方向运动，以使得与齿轮连接的耗能内芯向自然状态时的形状和位置回复。CN108049687ACN108049687A权利要求书1/1页1.一种自复位防屈曲支撑自回复方法，其特征在于，耗能内芯受到来自建筑物传递来的荷载，耗能内芯产生变形，在一载荷范围内，耗能内芯变形引起其两侧齿轮与钢板上的齿条啮合，变形使齿轮带动齿条向耗能内芯形变的相反方向运动，以使得与齿轮连接的耗能内芯向自然状态时的形状和位置回复；在超过该载荷范围时，固定于齿轮上、下两侧的涡旋弹簧由耗能内芯的变形引起变形并在平面内产生扭矩，涡旋弹簧被限位于平行内壁上，涡旋弹簧产生的回复力使齿轮带动齿条向耗能内芯形变的相反方向运动，以使得与齿轮连接的耗能内芯向自然状态时的形状和位置回复。2CN108049687A说明书1/4页自复位防屈曲支撑自回复方法[0001]本申请为申请号201710348602X、申请日2017-05-17、发明名称“自复位防屈曲支撑”的分案申请。技术领域[0002]本发明属于建筑减震领域，涉及一种防屈曲支撑。背景技术[0003]传统的土木工程结构支撑主要有：偏心支撑、耗能隅撑、耗能框架支撑等支撑形式，大多数支撑主要通过变形来消耗地震能量，达到减轻地震带来的作用的目的。由于结构构件具有弹塑性的特性，这些耗能支撑不可避免地会发生一些损伤、变形，不利于能量的耗散，对建筑物的稳定性有影响。[0004]耗能减震技术主要是：通过在原有结构中添加被动耗能装置，消耗本来由结构构件消耗的地震能量，大大减缓了因震动作用给结构带来的变形和损伤。目前已开发的耗能器主要有：粘滞耗能器、粘弹性耗能器、金属耗能器和摩擦耗能器，其中前两类称为速度相关型耗能器，后两类统称为滞变型耗能器，金属耗能器又分为铅阻尼器和软钢阻尼器。[0005]滞变型耗能器是利用变形与滞回消耗能量，速度相关型耗能器是利用与速度有关粘滞性抵抗作用，从小振幅到大振幅的变化来获得衰减力。[0006]防屈曲支撑(BucklingRestrainedBrace,BRB)是一种被认为具有前途支撑耗能形式，防屈曲支撑克服了传统支撑屈曲的缺点。在地震荷载下具有饱满的滞回曲线，因此在应用中表现出优良的耗能能力和良好抗震性能，在一些发达国家得到了极大的推广。防屈曲支撑构件由内核构件和外围约束构件两部分组成，在地震作用下，内核构件率先进入屈服，起到保护主体框架的作用，并且可以耗散地震能量。兼备支撑和耗能的优良性能，可以作为最好的减震消能装置之一。前人对防屈曲支撑端部附加摩擦阻尼器，但是摩擦阻尼器在大震过后，摩擦阻尼器的支撑由于屈曲而不易拆卸。传统自复位支撑通过加复位筋实现自复位功能，但是初始状态需要施加预应力，预应力能否准确施加和预应力的损失都会严重影响支撑的耗能能力；内芯更换频率与维护成本高。发明内容[0007]为了解决现有支撑主要依靠内芯变形耗能导致内芯在地震中可能过早失去作用，更换及维护成本高，不具有自复位能力，并且对于小振动支撑不敏感的问题，本发明提出如下技术方案：一种自复位防屈曲支撑，包括耗能内芯、与沿耗能内芯轴向方向上的端部连接的钢板、带有齿条的钢板及约束外套筒；约束外套筒罩接于耗能内芯及钢板的外周，约束外套筒具有一组相对且平行的平行内壁，耗能内芯与其平行，两个带有齿条的钢板被分别对称固定于所述钢板的两个侧面，各带有齿条的钢板与其相对且平行的约束外套筒的内壁之间安装有与齿条啮合的齿轮，且所述齿轮的上、下两侧直接固定有两个被