技術領域

本發明涉及一種建筑結構的耗能支撐，特別是涉及一種建筑結構振動控制的套筒約束防屈曲耗能支撐。

背景技術

地震災害具有突發性和毀滅性，嚴重威脅著人類生命、財產的安全。世界上每年發生破壞性地震近千次，一次大地震可引起上千億美元的經濟損失，導致幾十萬人死亡或嚴重傷殘。我國地處世界上兩個最活躍的地震帶上，是遭受地震災害最嚴重的國家之一，地震造成的人員傷亡居世界首位，經濟損失也十分巨大。地震中建筑物的大量破壞與倒塌，是造成地震災害的直接原因。地震發生時，地面振動引起結構的地震反應。對于基礎固接于地面的建筑結構物，其反應沿著高度從下到上逐層放大。由于結構物某部位的地震反應(加速度、速度或位移)過大，使主體承重結構嚴重破壞甚至倒塌；或雖然主體結構未破壞，但建筑飾面、裝修或其它非結構配件等毀壞而導致嚴重損失；或室內昂貴儀器、設備破壞導致嚴重的損失或次生災害。為了避免上述災害的發生，人們必須對結構體系的地震反應進行控制，并消除結構體系的“放大器”作用。

結構消能減振技術是把結構的某些非承重構件(如支撐、剪力墻、連接件等)設計成消能桿件，或在結構的某些部位(層間空間、節點、連接縫等)安裝消能裝置。在小風或小震時，這些消能桿件(或消能裝置)和結構本身具有足夠的側向剛度以滿足使用要求，結構處于彈性狀態；當出現大震或大風時，隨著結構側向變形的增大，消能構件或消能裝置率先開始工作，產生較大阻尼，大量消耗輸入結構的地震或風振能量，使結構的動能或彈性勢能等能量轉化成熱能等形式耗散掉，迅速衰減結構的地震或風振反應(位移、速度、加速度等)，使主體結構避免出現明顯的非彈性狀態，保護主體結構及構件在強震或大風中免遭破壞。因為地震等原因傳輸給建筑結構的外部能量，是結構產生振動的根源，所以在結構中設置耗能裝置，增加耗能量，將會減少結構的振動反應。將消能部件用于支撐中可形成各種耗能支撐，如交叉支撐、斜撐支撐、K形支撐等。

目前研究開發的防屈曲耗能支撐有中國專利號200710062637.3公開了一種名稱為“鋼管防屈曲耗能支撐”發明專利；中國專利號200810204340.0公開了一種名稱為“防屈曲耗能支撐”發明專利；中國專利號200910081817.5公開了一種名稱為“一種全鋼結構防屈曲耗能支撐”發明專利；中國專利號200910226690.1公開了一種名稱為“自動恢復軸線居中功能的復合型耗能支撐構件”發明專利等。然而一些防屈曲耗能支撐的約束混凝土容易被壓碎而失去了約束與防屈曲作用，致使其耗能能力大幅降低。因此，一些耗能支撐制造工藝，耗能性能等仍需要進一步改進。

發明內容

本發明的目的在于提供套筒約束防屈曲耗能支撐，采用有效隔離的方式，避免約束混凝土破壞，以提高其耗能能力。利用套筒約束防屈曲耗能支撐的耗能作用能夠減少建筑結構的地震反應，對建筑結構起到很好的保護作用。

為了實現本發明的目的，本發明采用的技術方案是：

套筒約束防屈曲耗能支撐，包括有耗能鋼管、內隔離薄壁鋼管、外隔離薄壁鋼管、外約束鋼管、內約束混凝土、外約束混凝土、端板、加強鋼管、安裝板和加強肋，所述的內隔離薄壁鋼管、耗能鋼管、外隔離薄壁鋼管和外約束鋼管依次由內向外設置且中心相同；外隔離薄壁鋼管和外約束鋼管之間澆筑外約束混凝土；內隔離薄壁鋼管內部澆筑內約束混凝土，在耗能鋼管的兩端分別設置加強鋼管；耗能鋼管和加強鋼管的兩端均與安裝板連接并且采用加強肋加強連接，安裝板上設置螺孔。

所述的安裝板和加強肋的端面呈米字型。

所述的耗能鋼管、內隔離薄壁鋼管和外隔離薄壁鋼管之間的間距為5~20mm。

所述的耗能鋼管、內隔離薄壁鋼管、外隔離薄壁鋼管、外約束鋼管與加強鋼管的截面均為圓形。

所述的耗能鋼管、內隔離薄壁鋼管、外隔離薄壁鋼管、外約束鋼管與加強鋼管的截面均為方形。

3、優點及有益效果：

本發明的效果和優點是采用有效隔離的方式，避免約束混凝土破壞，使其耗能能力顯著提升。具有耗能能力強、加工簡單、安裝方便等優點，它能使結構擁有良好的抗震性能、延性和滯回耗能能力。

附圖說明

圖1為本發明圓筒式套筒約束防屈曲耗能支撐的正立面示意圖；

圖2為圖1的A-A剖面示意圖；

圖3為本發明圓筒式套筒約束防屈曲耗能支撐的側立面示意圖；

圖4為本發明方筒式套筒約束防屈曲耗能支撐的正立面示意圖；

圖5為圖4的B-B剖面示意圖；