CN209854964U - 一种具备双阶屈服特性的承载-消能结构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种具备双阶屈服特性的承载‑消能结构，其包括内置芯材、***约束套筒、连接套筒和端部接头，内置芯材外套设***约束套筒，所述***约束套筒两端的长度小于内置芯材两端的长度，***约束套筒与内置芯材之间填充混凝土砂浆，***约束套筒两端分别套设连接套筒，连接套筒底面部分一侧与内置芯材端部固定连接，另一侧与端部接头固定连接，连接套筒、***约束套筒、内置芯材通过高强螺栓连接；本实用新型可应用于多高层、超高层钢筋混凝土框架结构、钢结构等，具备承载和消能双功能性，在结构体系中既可以为结构体系提供抗侧刚度，还可以作为结构体系的第一道抗震防线率先进入屈服耗能阶段，保护主要承重构件。
Description
技术领域
本发明涉及建筑结构抗震防灾技术领域，特别是涉及一种具备双阶屈服特性的承载-消能结构。
背景技术
随着地震灾害对建筑结构造成的不良影响和威胁越来越严重，结构的减震控制技术和研究工作的开展就显得尤为重要，传统的结构抗震方法是通过增强结构本身的抗震性能，诸如通过提高结构自身的强度、刚度、延性等方法来抵抗地震作用。但是由于地震作用的随机性，结构很可能难以达到安全要求，以致造成结构的严重破坏和倒塌，对人们的财产和生命安全造成严重威胁；另外，传统的结构抗震主要是通过增大结构构件截面尺寸、增大配筋率、使用高强度材料等方法来提高结构自身的强度和刚度以达到提高结构抗震性能的效果，造成结构造价会明显提高，另外震后修复工作也是极为繁重，而耗能减震结构则是通过在建筑物的某些部位设置耗能装置的方法，依靠耗能装置的弯曲、剪切等弹塑性滞回变形来吸收或耗散地震输入结构中的能量，以减小主体结构的地震反应，在结构体系中，承载-消能减震结构可以作为第一道抗震防线，在地震作用下能够率先进入耗能状态，消耗输入结构中的地震能量以及衰减结构的地震反应，消耗保护主体结构和承重构件免遭损坏，同时，还可减少结构体系中剪力墙的数量、减少构件截面尺寸、减少配筋，经济性更强；根据我国《建筑抗震设计规范》中规定的三阶抗震设防水准，即在小震作用下，建筑物—般不受损坏或不需修理仍可继续使用；在中震作用下，建筑物可能产生一定的损坏，经一般修理或不需修理仍可继续使用；在大震作用下，建筑物可能产生重大破坏，但不致倒塌或发生危及生命的严重破坏，耗能减震结构通过设置耗能装置，既可以在弹性阶段为建筑结构本身提供抗侧刚度，同时也可以在地震作用下，通过自身的弹塑性滞回变形率先耗能，保证结构体系的安全和可靠，使得整体结构既有足够的刚度又有较好的延性。
发明内容
本实用新型提供一种可应用于多高层、超高层钢筋混凝土框架结构、钢结构等，具备承载和消能双功能性，在结构体系中既可以为结构体系提供抗侧刚度，还可以作为结构体系的第一道抗震防线率先进入屈服耗能阶段，保护主要承重构件的具备双阶屈服特性的承载-消能结构，所要解决的技术问题为传统的结构抗震方法结构由于地震的随机性，可能难以达到安全要求，另外结构造价会明显提高，另外震后修复工作也是极为繁重。
为了解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：一种具备双阶屈服特性的承载-消能结构，其特征在于：包括内置芯材、***约束套筒、连接套筒和端部接头，所述内置芯材外套设***约束套筒，所述***约束套筒两端的长度小于所述内置芯材两端的长度，所述***约束套筒与所述内置芯材之间填充混凝土砂浆，所述***约束套筒两端分别套设连接套筒，连接套筒底面部分一侧与所述内置芯材端部固定连接，另一侧与端部接头固定连接，连接套筒、***约束套筒、内置芯材通过高强螺栓连接。
优选的，所述内置芯材、***约束套筒、连接套筒的横截面呈方形。
优选的，所述内置芯材左右两端部横截面大于中部横截面。
优选的，连接套筒底面部分一侧与所述内置芯材端部与焊接固定，另一侧与端部接头焊接固定。
优选的，端部接头与连接套筒连接处设置有加劲肋。
相对于现有技术，本实用新型的有益效果为：本实用新型可应用于多高层、超高层钢筋混凝土框架结构、钢结构等，具备承载和消能双功能性，在结构体系中既可以为结构体系提供抗侧刚度，还可以作为结构体系的第一道抗震防线率先进入屈服耗能阶段，保护主要承重构件的具备双阶屈服特性的承载-消能结构；本实用新型中所述内置芯材、***约束套筒、连接套筒的横截面呈方形，方便焊接与高强螺栓的安装；本实用新型中所述内置芯材左右两端部横截面大于中部横截面，方便两端与约束套筒和连接筒连接，中间部分又节省芯材；本实用新型中连接套筒底面部分一侧与所述内置芯材端部与焊接固定，另一侧与端部接头焊接固定，端部接头与连接套筒连接处设置有加劲肋，防止端部接头变形。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图。
图中：1、内置芯材 2、***约束套筒 3、连接套筒 4、端部接头 5、高强螺栓6、加劲肋。
具体实施方式
实施例：如图1所示，一种具备双阶屈服特性的承载-消能结构包括内置芯材1、***约束套筒2、连接套筒3和端部接头4，所述内置芯材1外套设***约束套筒2，所述***约束套筒2两端的长度小于所述内置芯材1两端的长度，所述***约束套筒2与所述内置芯材1之间填充混凝土砂浆，所述***约束套筒2两端分别套设连接套筒3，连接套筒3底面部分一侧与所述内置芯材1端部固定连接，另一侧与端部接头4固定连接，连接套筒3、***约束套筒2、内置芯材1通过高强螺栓5连接；优选的，所述内置芯材1、***约束套筒2、连接套筒3的横截面呈方形；优选的，所述内置芯材1左右两端部横截面大于中部横截面； 优选的，连接套筒3底面部分一侧与所述内置芯材1端部与焊接固定，另一侧与端部接头4焊接固定；优选的，端部接头4与连接套筒3连接处设置有加劲肋6。
本技术方案在实施时分为三个阶段，第一阶段：高强螺栓5、***约束套筒2和内置芯材1均处于弹性状态，该结构主要为结构体系提供抗侧刚度；
第二阶段：高强螺栓5进入剪切屈服状态，***约束套筒2和内置芯材1处于弹性状态，该承载-消能减震结构进入第一阶屈服工作阶段，该结构刚度和承载力并未出现明显的降低，在为结构体系提供抗侧刚度的同时开始作为结构体系的第一道抗震防线，进入耗能阶段；
第三阶段：高强螺栓5继续处于剪切屈服阶段，内置芯材1开始进入屈服状态，在内置混凝土砂浆的约束下防止内置芯材1屈曲，***约束套筒2依旧处于弹性阶段，该承载-消能减震结构进入第二阶屈服工作阶段，此时由于内置芯材1并未发生屈曲，该结构整体刚度和承载力也并未出现明显下降，仍可为结构体系提供抗侧刚度和承载力的同时，继续参与耗能。
本技术方案中：本实用新型可采用中心单斜式、V字形式、人字形式等多种布置形式应用于多高层、超高层钢筋混凝土框架结构、钢结构等中，具备承载和消能双功能性，在结构体系中既可以为结构体系提供抗侧刚度，还可以作为结构体系的第一道抗震防线率先进入屈服耗能阶段，保护主要承重构件的具备双阶屈服特性的承载-消能结构；本实用新型中所述1内置芯材、***约束套筒2、连接套筒3的横截面呈方形，方便焊接与高强螺栓5的安装；本实用新型中所述内置芯材1左右两端部横截面大于中部横截面，方便两端与约束套筒3和连接套筒3连接，中间部分又节省芯材；本实用新型中连接套筒3底面部分一侧与所述内置芯材1端部与焊接固定，另一侧与端部接头4焊接固定，端部接头4与连接套筒3连接处设置有加劲肋6，防止端部接头4变形。
Claims (5)
1.一种具备双阶屈服特性的承载-消能结构，其特征在于：包括内置芯材（1）、***约束套筒（2）、连接套筒（3）和端部接头（4），所述内置芯材（1）外套设***约束套筒（2），所述***约束套筒（2）两端的长度小于所述内置芯材（1）两端的长度，所述***约束套筒（2）与所述内置芯材（1）之间填充混凝土砂浆，所述***约束套筒（2）两端分别套设连接套筒（3），连接套筒（3）底面部分一侧与所述内置芯材（1）端部固定连接，另一侧与端部接头（4）固定连接，连接套筒（3）、***约束套筒（2）、内置芯材（1）通过高强螺栓（5）连接。
2.根据权利要求1所述的一种具备双阶屈服特性的承载-消能结构，其特征在于：所述内置芯材（1）、***约束套筒（2）、连接套筒（3）的横截面呈方形。
3.根据权利要求1所述的一种具备双阶屈服特性的承载-消能结构，其特征在于：所述内置芯材（1）左右两端部横截面大于中部横截面。
4.根据权利要求1所述的一种具备双阶屈服特性的承载-消能结构，其特征在于：连接套筒（3）底面部分一侧与所述内置芯材（1）端部与焊接固定，另一侧与端部接头（4）焊接固定。
5.根据权利要求1所述的一种具备双阶屈服特性的承载-消能结构，其特征在于：端部接头（4）与连接套筒（3）连接处设置有加劲肋（6）。
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113833142A (zh) * | 2020-06-23 | 2021-12-24 | Bx凯耐施株式会社 | 木造建筑物用减震阻尼装置以及使用该木造建筑物用减震阻尼装置的木造建筑物 |
| CN114960949A (zh) * | 2022-06-29 | 2022-08-30 | 西安建筑科技大学 | 一种端部刚度提升钢筋约束圆钢管构件 |
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| CN114960949A (zh) * | 2022-06-29 | 2022-08-30 | 西安建筑科技大学 | 一种端部刚度提升钢筋约束圆钢管构件 |
| CN114960949B (zh) * | 2022-06-29 | 2024-04-09 | 西安建筑科技大学 | 一种端部刚度提升钢筋约束圆钢管构件 |
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