CN110593630B - 一种新型自平衡式多阶段耗能防屈曲支撑及制作工艺 - Google Patents

Abstract

一种新型自平衡式多阶段耗能防屈曲支撑，包括芯材、套管、第一加劲板组件、第二加劲板组件、第一防压曲板、第二防压曲板、连接件、连接板和盖板，所述芯材包括非屈服段、第三屈服段、第二屈服段和第一屈服段，第一屈服段位于芯材的中部，第一屈服段的两侧分别设置第二屈服段、第三屈服段和非屈服段；第一加劲板组件、第二加劲板组件、第一防压曲板和第二防压曲板连接于套管内部，再通过连接件、连接板安装形成芯材的约束装置；芯材位于所述约束装置内部，盖板位于所述套管的两端且与套管相连接。以及提供一种新型自平衡式多阶段耗能防屈曲支撑的制作工艺。本发明耗能均匀、延性好、耗能优良、可多阶段耗能、屈曲后刚度退化较慢。

Description

一种新型自平衡式多阶段耗能防屈曲支撑及制作工艺

技术领域

本发明属于建筑结构工程和桥梁工程结构减振技术领域，尤其是一种新型自平衡式多阶段耗能防屈曲支撑及制作工艺。

背景技术

地震是威胁人类生命财产安全的主要自然灾害之一，地震除导致房屋倒塌、人员伤亡等直接损害之外，还会引发火灾、疾病等次生灾害，造成巨大的经济损失。防屈曲支撑作为一种优秀的消能减震器在美国、日本和中国等国家已得到了广泛的应用。当采用防屈曲耗能支撑的结构受到地震等动力荷时，***的约束单元能够保证内部核心受力单元在受压时能够达到全截面屈服的状态，并通过屈服滞回达到耗能的效果，达到结构“保险丝”的作用，从而较好地保护人民生命安全和财产安全。

现有传统的防屈曲耗能支撑大都按照多遇地震、设防地震和罕遇地震进行设计，具有一定的局限性。按多遇地震设计：要求防屈曲支撑在发生多遇地震时就应进入耗能阶段，即支撑整块芯材进入弹塑性阶段，塑性变形不可恢复，致使防屈曲支撑在多余地震后宜进行更换；当发生设防地震和罕遇地震时，支撑的轴向位移将接近甚至超过芯材的极限轴向变形，在地震荷载作用下将发生疲劳破坏的现象，对钢材的性能要求更高，支撑设计难度大，成本较大。按设防地震或罕遇地震进行设计：防屈曲支撑在设防地震和罕遇地震荷载作用下，可以起到消能减震的效果，保护结构的安全，但是在多遇地震、台风作用下，防屈曲耗能支撑并不耗能，芯材始终处于弹性阶段，防屈曲支撑不为结构提供附加阻尼比，仅仅起到支撑的作用，难以在混凝土构件开裂之前首先发生屈服并耗散能量。

近年来，国内外专家针对上述问题进行了研究，提出了多种多阶段防屈曲耗能支撑的概念和设计方法等，但存一些问题。(1)防屈曲支撑中较弱的屈服段在小震和台风作用即进入耗能，较强的屈服段处于弹性阶段；在设防地震和罕遇地震下，防屈曲支撑中较弱的屈服段仍能发生位移，继续耗能，若较强的屈服段达到极限应力时，较弱的屈服段将出现疲劳破坏，设计时需要严格控制较强屈服段的应力，这将导致材料的性能利用率较低，具有一定的安全隐患，不利于工程应用。(2)防屈曲支撑的较弱的屈服段的约束不够，较弱的屈服段容易出现面外失稳，这将大大影响支撑的耗能性能和支撑的安全。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足，本发明提供了一种新型自平衡式多阶段耗能防屈曲支撑及制作工艺，可广泛应用于建筑房屋结构、桥梁、非结构构件等技术领域，具有耗能均匀、延性好、耗能优良、可多阶段耗能、屈曲后刚度退化较慢的特点。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种新型自平衡式多阶段耗能防屈曲支撑，包括芯材、套管、第一加劲板组件、第二加劲板组件、第一防压曲板、第二防压曲板、连接件、连接板和盖板，所述芯材包括非屈服段、第三屈服段、第二屈服段和第一屈服段，所述第一屈服段位于芯材的中部，第一屈服段的两侧分别设置第二屈服段、第三屈服段和非屈服段；所述第一加劲板组件、第二加劲板组件、第一防压曲板和第二防压曲板连接于套管内部，再通过连接件、连接板安装形成所述芯材的约束装置；所述芯材位于所述约束装置内部，所述盖板位于所述套管的两端且与所述套管相连接。

进一步，所述非屈服段包括芯材和端部加劲板，所述端部加劲板设置于所述芯材的两端，与所述芯材板垂直放置。

优先的，所述芯材优先选用软钢，也可采用普通钢材，但其延伸率应大于30％，强屈比大于1.2；

优先的，所述非屈服段的弹性极限承载力应大于第三屈服段的极限承载力；

优先的，所述端部加劲板宜采用与芯材相同的材料，也可采用强度较高钢材；

再进一步，所述第三屈服段和所述第二屈服段之间采用坡度过渡方式相连接，形成过渡段，所述第二屈服段和所述第一屈服段之间采用坡度过渡方式相连接，形成过渡段。

优先的，所述第三屈服段和所述第二屈服段之间的坡度不应大于0.5，宜在 0.25～0.5，所述第二屈服段和所述第一屈服段之间的坡度不应大于0.5，宜在 0.25～0.5；

所述第三屈服段、第二屈服段和第一屈服段的截面面积根据工程需求按计算确定，但第三屈服段的面积不应大于第二屈服段的2倍，宜为1.1～1.8，第二屈服段的面积不应大于第一屈服段的1.5倍，宜为1.1～1.5；

更进一步，所述第二限位板设置于所述第三屈服段和所述第二屈服段之间的过渡段内，其宽度与所述第二屈服段芯材宽度相同，其高度应与所述第一加劲板组件或第二加劲板组件之间有足够的接触面，从而将多余荷载传递于所述套管上进行自平衡。

所述第一限位板设置于所述第二屈服段和所述第一屈服段之间的过渡段内，其宽度与所述第一屈服段芯材宽度相同，其高度方向应与所述第一加劲板组件或第二加劲板组件之间有足够的接触面，从而将多余荷载传递于所述套管上进行自平衡；

所述第一加劲板组件和第二加劲板组件的加劲板间距在第一屈服段处比所述第二屈服段和第二屈服段处小，以期保证第一屈服段的局部稳定性和整体稳定性。

优先的，所述第二限位板和所述第一限位板采用与芯材相同的材料；

进一步，所述套管包括半套管一、半套管二和连接孔；

优先的，在所述半套管一和半套管二相同，优先通过焊接形成槽状构件，优先在所述槽状开设与所述连接件配套的连接孔；

优先的，所述半套管一和半套管二采用较所述芯材牌号高的钢材，其截面面积和应为第二屈服段面积的2.5倍以上；

进一步，所述第一加劲板组件包括第一中部限位装置和两个第一边侧限位装置，所述第二加劲板组件包括第二中部限位装置和两个第二边侧限位装置；

所述第一中部限位装置包括两块加劲板，所述第二中部限位装置包括两块加劲板，所述两块第一限位板分别位于第一中部限位装置加劲板之间和第一中部限位装置加劲板之间；

所述第一边侧限位装置包括两块加劲板，所述第二边侧限位装置包括两块第二加劲板，所述两块第二限位板分别位于第一边侧限位装置加劲板之间和第二边侧限位装置加劲板之间；

组成第一中部限位装置、第二中部限位装置的相邻加劲板之间的距离小于组成第一边侧限位装置、第二边侧限位装置的相邻加劲板之间的距离。

优先的，所述第一加劲板组件和所述第二加劲板组件高度与槽型半套管一或槽型半套管二的内尺寸高度相同，所述第一加劲板组件和所述第二加劲板组件而宽度为槽型半套管一或槽型半套管二的内尺寸宽度减去芯材板厚的一半，再减去 1～2mm，保证所述芯材和所述第一加劲板组件或所述第二加劲板组件之间有一定的间隙，以便安装和支撑的工作。

进一步，所述第一防压曲板和所述第二防压曲板厚度为所述芯材板厚的一半，分别垂直设置于所述槽型半套管一和所述槽型半套管二的翼缘中部边缘，以保证第一屈服段在受压时不发生侧鼓。

优先的，所述第一防压曲板和所述第二防压曲板采用与所述套管相同的材料。

进一步，所述连接板开设连接板孔。

优先的，所述连接板宽度与所述套管的宽度相同，其材料采用与所述套管相同的材料。

优先的，所述连接板上的所述连接板孔与所述套管上的连接孔一一对应。

进一步，所述连接件优先采用高强度螺栓，也可是铆钉。

优先的，所述连接件通过所述连接板上的所述连接板孔与所述套管上的连接孔，将所述连接板和所述套管连接成整体。

进一步，所述盖板尺寸与所述套管端面外尺寸相同。

优先的，在所述盖板上开设盖板孔，以便于所述芯材和所述端部加劲板穿过盖板。

优先的，所述盖板孔的尺寸略大于所述非屈服段的截面尺寸，约大1～2mm。

优先的，所述盖板通过焊接连接于所述套管的两端。

一种新型自平衡式多阶段耗能防屈曲支撑的制作工艺，所述制作工艺包括以下步骤：

(1)准备好加工芯材、套管、第一加劲板组件、第二加劲板组件、第一防压曲板、第二防压曲板、盖板、第二限位板、第一限位板、端部加劲板、连接板的胚料和连接件；

(2)通过的切割方式将胚料钢板制作成支撑的芯材板，芯材板包括非屈服段、第三屈服段、第二屈服段、第一屈服段，非屈服段和第三屈服段截面面积相同，第二屈服段的面积和第一屈服段的面积根据工程需求按计算所得；

(3)通过切割方式将胚料制作成第二限位板、第一限位板和端部加劲板各四块，端部加劲板端部与芯材端部齐平，端部加劲板另一端做成过渡坡度，对芯材、第二限位板、第一限位板和端部加劲板进行表面的除锈和喷砂工艺，通过焊接的方式将端部加劲板垂直焊于芯材的非屈服段板的两侧，与芯材呈“十”字型截面，将第二限位板、第一限位板通过焊接分别焊接于第三屈服段与第二屈服段之间的过渡部分和第二屈服段与第一屈服段之间的过渡部分，形成内部核心构件；

(4)通过冷弯方式将钢板完成两个槽型构件，即半套管一和半套管二，在槽型构件的上下翼缘开设连接孔，对半套管一和半套管二和第一加劲板组件和第二加劲板组件进行表面的除锈和喷砂，通过切割方式得到的第一加劲板组件和第二加劲板组件按照计算要求通过焊接连接于半套管一和半套管二内，形成两块约束构件；

(5)将两块约束构件安装与核心构件的外侧，紧密贴合，再在两个约束构件的上部和下部设置开有连接板孔的连接板，将连接板孔和连接孔一一对应，并用连接件和连接板将两个约束构件连接成整体；

(6)将开设盖板孔的盖板分别穿过核心构件的两端，通过焊接与套管的两端进行连接，并对所完成的构件表面进行喷涂防火涂料和防腐涂料，制作完成所述新型自平衡式多阶段耗能防屈曲支撑。

本发明的有益效果主要表现在：

(1)结构分为第一屈服段、第二屈服段和第三屈服段，可以满足分阶段耗能的要求。台风荷载或者多余地震情况：第一屈服段进入屈服阶段，第二屈服段和第三屈服段处于弹性阶段；设防地震：第一屈服段处于屈服阶段，第二屈服段进入屈服阶段，第三屈服段处于弹性阶段；罕遇地震：第一屈服段、第二屈服段和第三屈服段均进入屈服阶段。

(2)通过设置第一防压曲板和第二防压曲板，保证第一屈服段不发生受压侧鼓而；通过设置第一加劲板组件和第二加劲板组件，防止支撑芯材在外荷载左右下发生面内屈曲和面外屈曲；在薄弱的第一屈服段设置加密的第一加劲板组件和第二加劲板组件，可以确保第一屈服段在外荷载作用下不发生屈曲或者断裂，这样可以保证支撑具有更好的耗能稳定性和安全性。

(3)在第一屈服段与第二屈服段之间的过渡段和第二屈服段与第三屈服段之间的过渡段中设置第一限位板和第二限位板，第一限位板和第二限位板两侧的根据工程需求按计算所得的第一屈服段极限位移和第二屈服段极限位移设置加劲肋一和加劲肋二之间的距离，加劲肋一和加劲肋二形成的限位装置可以保证在支撑在台风或多余地震下就进入耗能，防止结构出现损伤；在进入设防地震后，通过限位装置限制第一屈服段的位移，保证第一屈服段不会应变形超过极限位移而发生破坏，超出第一屈服段所能承受的外荷载通过限位板传递给限位装置，再由限位装置传递给外侧的约束装置，并在外侧的约束装置中达到自平衡的效果；在进入罕遇地震后，通过限位装置限制第一屈服段和第二屈服段的位移，保证第一屈服段和第二屈服段不会应变形超过极限位移而发生破坏，超出第一屈服段和第二屈服段所能承受的外荷载通过限位板传递给限位装置，再由限位装置传递给外侧的约束装置，并在外侧的约束装置中达到自平衡的效果，可见该种措施可以保证该种新型自平衡式多阶段耗能防屈曲支撑在各个工况下进行耗能，最大限度的提高了材料的利用率，具有耗能均匀、延性好、耗能优良、屈曲后刚度退化较慢的特点。

(4)通过连接件和连接板将半套管一和半套管二设置在和兴材料外侧，使其成为一个整体，当连接件为螺栓时，在内部核心材料损坏后，可以通过拧开螺栓更换核心材料，具有一定的装配性能。

(5)该种防屈曲耗能支撑工艺流程简单，制作方面，具有较高的经济性能，方便地震后防屈曲耗能支撑的置换工作。

附图说明

图1为新型自平衡式多阶段耗能防屈曲支撑的整体正面示意图。

图2为新型自平衡式多阶段耗能防屈曲支撑的芯材正面示意图。

图3为新型自平衡式多阶段耗能防屈曲支撑的正面剖视图。

图4为图1的沿A-A向的剖面图。

图5为图1的沿B-B向的剖面图。

图6为图1的沿C-C向的剖面图。

图7为图2的一个方向的剖面图。

图8为图2的沿E-E向的剖面图。

图9为图2的沿F-F向的剖面图。

图10为新型自平衡式多阶段耗能防屈曲支撑的***图。

其中，1为芯材，11为非屈服段，12为第三屈服段，13为第二屈服段，14 为第一屈服段，15为第二限位板，16为第一限位板，2为端部加劲板，3为套管， 31为半套管一，32为半套管二，33为连接孔，41为第一加劲板组件，42为第二加劲板组件，411为第一边侧限位装置，412为第一体中部限位装置，421为第二边侧限位装置，422为第二中部限位装置，51为第一防压曲板，52为第二防压曲板，6为连接件，7为连接板，71为连接板孔，8为盖板，81为盖板孔。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步描述。

参照图1～图10，一种新型自平衡式多阶段耗能防屈曲支撑，包括芯材1、端部加劲板2、套管3、半套管一31、半套管二32、连接孔33、第一加劲板组件41、第二加劲板组件42、第一边侧限位装置411、第一中部限位装置412、第二边侧限位装置421、第二中部限位装置422、第一防压曲板51、第二防压曲板52、连接件6、连接板7、连接板孔71、盖板8和盖板孔81，所述芯材1包括非屈服段 11、第三屈服段12、第二屈服段13、第一屈服段14，所述第一屈服段14位于芯材的中部，第一屈服段14的两侧分别设置第二屈服段13、第三屈服段12和非屈服段11；所述第一加劲板组件41、第二加劲板组件42、第一防压曲板51、第二防压曲板52连接于套管内部，再通过连接件、连接板安装形成所述芯材的约束装置；所述芯材1位于所述约束装置内部，所述盖板8位于所述套管3的两端且与所述套管3相连接。

本实施例中，支撑总长5800mm，芯材采用Q235B(延伸率应大于30％，强屈比大于1.2)，第一屈服段14长1400mm，厚度为14mm，高度150mm；第二屈服段13长度800mm，厚度14mm，高度200mm；第三屈服段12为800mm，厚度14mm，高度240mm；非屈服段11长度300mm，厚度14mm，高度150mm；第二屈服段13和第一屈服段14之间的过渡段长100mm；第二屈服段13和第三屈服段12之间的过渡段长150mm。套管3采用两块钢板冷弯支撑的槽型构件(半套管一31和半套管二32)组合而成，套管3长度5200mm，厚度20mm，宽为 200mm，高度为260mm，采用Q345钢材。套管3翼缘上开设连接孔33，孔径大小为15mm，每排4个，共4列70排，连接件6采用14mm直径的普通螺栓。第一限位板厚度20mm，宽度150mm，高度90mm，采用Q235B钢材；第二限位板厚度20mm，宽度200mm，高度90mm，采用Q235B钢材。第一加劲板组件41 和第二加劲板组件42厚度20mm，宽度90mm，高度220mm，采用Q345钢材，非加密区第一加劲板组件41和第二加劲板组件42的相邻加劲板之间的间距为 150mm，第一屈服段14处进行加密设置，相邻加劲板之间的间距为80mm。第一防压曲板51和第二防压曲板52，长1400mm，厚度8mm，高度50mm。第二边侧限位装置421和第一边侧限位装置411之间的间距为60mm，第一中部限位装置412和第二中部限位装置422之间的间距为50mm。连接板7长度5000mm，厚度20mm，宽度200mm，连接板7上开设连接板孔71，孔径大小为15mm，每排4个，共4列70排。盖板8宽200mm，厚度12mm，高度260mm，盖板孔81 尺寸略大于端部加劲板2和芯材1非屈服段11组成的十字型截面。

端部加劲板2设置于所述芯材1的两端，与所述芯材1板垂直放置，采用焊接工艺和芯材1形成非屈服段11；第一加劲板组件41、第二加劲板组件42、第一防压曲板51、第二防压曲板52通过焊接连接于套管3内部，再通过连接件6、连接板7安装形成芯材1的约束装置；芯材1位于约束装置内部；盖板8位于套管3的两端，通过焊接与套管3相连接。第三屈服段12和所述第二屈服段13之间采用坡度过渡方式相连接，形成过渡段，第二屈服段13和所述第一屈服段14 之间采用坡度过渡方式相连接，形成过渡段；第二限位板15设置于所述第三屈服段12和所述第二屈服段13之间的过渡段内，其宽度与第二屈服段13芯材宽度相同；第一限位板16设置于所述第二屈服段13和所述第一屈服段14之间的过渡段内，其宽度与所述第一屈服段14芯材1宽度相同；半套管一31和半套管二32 相同，优先通过焊接形成槽状构件，优先在所述槽状开设与连接件配套的连接孔 33；第一防压曲板51和第二防压曲板52分别垂直设置于槽型半套管一31和槽型半套管二32的翼缘中部边缘；连接件6通过连接板7上的所述连接板孔71与套管上的连接孔33，将所述连接板和所述套管连接成整体；盖板8通过焊接连接于所述套管3的两端。

一种新型自平衡式多阶段耗能防屈曲支撑的制作工艺，包括以下步骤：

(1)准备好加工芯材1、套管3、第一加劲板组件41、第二加劲板组件42、第一防压曲板51、第二防压曲板52、盖板8、第二限位板15、第一限位板16、端部加劲板2、连接板7的胚料和连接件；

(2)通过的切割方式将胚料钢板制作成支撑的芯材板1，芯材板1包括非屈服段11、第三屈服段12、第二屈服段13、第一屈服段14，要求：非屈服段11 和第三屈服段12截面面积相同，第二屈服段13的面积和第一屈服段14的面积根据工程需求按计算所得，第三屈服段12和第二屈服段13之间的过渡段坡度为0.25～0.5，第二屈服段13和第一屈服段14之间的过渡段坡度为0.25～0.5；

(3)通过切割方式将胚料制作成第二限位板15、第一限位板16和端部加劲板2各四块，端部加劲板2端部与芯材1端部齐平，端部加劲板2另一端做成过渡坡度，过渡段坡度为0.25～0.5，对芯材1、第二限位板15、第一限位板16和端部加劲板2进行表面的除锈和喷砂工艺，通过焊接的方式将端部加劲板2垂直焊于芯材1的非屈服段11板的两侧，与芯材1呈“十”字型截面，将第二限位板 15、第一限位板16通过焊接分别焊接于第三屈服段12与第二屈服段13之间的过渡部分和第二屈服段13与第一屈服段14之间的过渡部分，形成内部核心构件；

(4)通过冷弯方式将钢板完成两个槽型构件(半套管一31和半套管二32)，在槽型构件的上下翼缘开设连接孔33，对半套管一31和半套管二32和第一加劲板组件41和第二加劲板组件42进行表面的除锈和喷砂，通过切割方式得到的第一加劲板组件41和第二加劲板组件42按照计算要求通过焊接连接于半套管一31 和半套管二32内，要求：为控制第一屈服段14和第二屈服段13的位移，位于第一限位板16和第二限位板15两边的两块第一加劲板组件41(第一边侧限位装置 411和第一中部限位装置412)或第二加劲板组件42(第二边侧限位装置421和第二中部限位装置422)之间的距离应根据实际工程需求按计算求得，一般不超过对应屈服段长度的40％，形成两块约束构件；

(5)将两块约束构件安装与核心构件的外侧，紧密贴合，再在两个约束构件的上部和下部设置开有连接板孔71的连接板7，将连接板孔71和连接孔33一一对应，并用连接件6和连接板7将两个约束构件连接成整体；

(6)将开设盖板孔81的盖板8分别穿过核心构件的两端，通过焊接与套管 3的两端进行连接，并对所完成的构件表面进行喷涂防火涂料和防腐涂料，制作完成所述新型自平衡式多阶段耗能防屈曲支撑。

Claims (5)

1.一种新型自平衡式多阶段耗能防屈曲支撑，其特征在于，所述耗能防屈曲支撑包括芯材、套管、第一加劲板组件、第二加劲板组件、第一防压曲板、第二防压曲板、连接件、连接板和盖板，所述芯材包括非屈服段、第三屈服段、第二屈服段和第一屈服段，所述第一屈服段位于芯材的中部，第一屈服段的两侧分别设置第二屈服段、第三屈服段和非屈服段；所述第一加劲板组件、第二加劲板组件、第一防压曲板和第二防压曲板连接于套管内部，再通过连接件、连接板安装形成所述芯材的约束装置；所述芯材位于所述约束装置内部，所述盖板位于所述套管的两端且与所述套管相连接；

所述第三屈服段和所述第二屈服段之间采用坡度过渡方式相连接，形成过渡段，所述第二屈服段和所述第一屈服段之间采用坡度过渡方式相连接，形成过渡段；

第二限位板设置于所述第三屈服段和所述第二屈服段之间的过渡段内，其宽度与所述第二屈服段芯材宽度相同，其高度应与所述第一加劲板组件或第二加劲板组件之间有足够的接触面，从而将多余荷载传递于所述套管上进行自平衡；

第一限位板设置于所述第二屈服段和所述第一屈服段之间的过渡段内，其宽度与所述第一屈服段芯材宽度相同，其高度方向应与所述第一加劲板组件或加第二劲板组件之间有足够的接触面，从而将多余荷载传递于所述套管上进行自平衡；

所述第一加劲板组件和第二加劲板组件的加劲板间距在第一屈服段处比在第二屈服段和第三屈服段处小，以期保证第一屈服段的局部稳定性和整体稳定性。

所述套管包括半套管一、半套管二和连接孔，所述半套管一和半套管二相同且均为槽状构件，在所述槽状开设于所述连接件配套的连接孔；

所述第一加劲板组件包括第一中部限位装置和两个第一边侧限位装置，所述第二加劲板组件包括第二中部限位装置和两个第二边侧限位装置；

所述第一中部限位装置包括两块加劲板，所述第二中部限位装置包括两块加劲板，所述两块第一限位板分别位于第一中部限位装置加劲板之间和第一中部限位装置加劲板之间；

所述第一边侧限位装置包括两块加劲板，所述第二边侧限位装置包括两块第二加劲板，所述两块第二限位板分别位于第一边侧限位装置加劲板之间和第二边侧限位装置加劲板之间；

组成第一中部限位装置、第二中部限位装置的相邻加劲板之间的距离小于组成第一边侧限位装置、第二边侧限位装置的相邻加劲板之间的距离；

所述第一防压曲板和所述第二防压曲板厚度为所述芯材板厚的一半，分别垂直设置于所述槽型半套管一和所述槽型半套管二的翼缘中部边缘，以保证第一屈服段在受压时不发生侧鼓。

2.如权利要求1所述的一种新型自平衡式多阶段耗能防屈曲支撑，其特征在于，所述非屈服段包括芯材和端部加劲板，所述端部加劲板设置于所述芯材的两端，与所述芯材板垂直放置。

3.如权利要求1或2所述的一种新型自平衡式多阶段耗能防屈曲支撑，其特征在于，所述第三屈服段、第二屈服段和第一屈服段的截面面积根据工程需求按计算确定，第三屈服段的面积不大于第二屈服段的2倍，为1.1～1.8；第二屈服段的面积不大于第一屈服段的1.5倍，为1.1～1.5。

4.如权利要求1或2所述的一种新型自平衡式多阶段耗能防屈曲支撑，其特征在于，所述连接板开设连接板孔；所述连接板宽度与所述套管的宽度相同；所述连接板上的所述连接板孔与所述套管上的连接孔一一对应；所述连接件通过所述连接板上的所述连接板孔与所述套管上的连接孔，将所述连接板和所述套管连接成整体。

5.一种如权利要求1所述的新型自平衡式多阶段耗能防屈曲支撑的制作工艺，其特征在于，所述制作工艺包括以下步骤：

(1)准备好加工芯材、套管、第一加劲板组件、第二加劲板组件、第一防压曲板、第二防压曲板、盖板、第二限位板、第一限位板、端部加劲板、连接板的胚料和连接件；

(2)通过的切割方式将胚料钢板制作成支撑的芯材板，芯材板包括非屈服段、第三屈服段、第二屈服段、第一屈服段，非屈服段和第三屈服段截面面积相同，第二屈服段的面积和第一屈服段的面积根据工程需求按计算所得；

(3)通过切割方式将胚料制作成第二限位板、第一限位板和端部加劲板各四块，端部加劲板端部与芯材端部齐平，端部加劲板另一端做成过渡坡度，对芯材、第二限位板、第一限位板和端部加劲板进行表面的除锈和喷砂工艺，通过焊接的方式将端部加劲板垂直焊于芯材的非屈服段板的两侧，与芯材呈“十”字型截面，将第二限位板、第一限位板通过焊接分别焊接于第三屈服段与第二屈服段之间的过渡部分和第二屈服段与第一屈服段之间的过渡部分，形成内部核心构件；

(4)通过冷弯方式将钢板完成两个槽型构件，即半套管一和半套管二，在槽型构件的上下翼缘开设连接孔，对半套管一和半套管二和第一加劲板组件和第二加劲板组件进行表面的除锈和喷砂，通过切割方式得到的第一加劲板组件和第二加劲板组件按照计算要求通过焊接连接于半套管一和半套管二内，形成两块约束构件；

(5)将两块约束构件安装于核心构件的外侧，紧密贴合，再在两个约束构件的上部和下部设置开有连接板孔的连接板，将连接板孔和连接孔一一对应，并用连接件和连接板将两个约束构件连接成整体；

(6)将开设盖板孔的盖板分别穿过核心构件的两端，通过焊接与套管的两端进行连接，并对所完成的构件表面进行喷涂防火涂料和防腐涂料，制作完成所述新型自平衡式多阶段耗能防屈曲支撑。