本發(fā)明涉及鋼框架結(jié)構(gòu)，具體涉及一種帶有鎖定裝置的屈曲約束支撐。

背景技術(shù)：

1、屈曲約束支撐是一種較為常用的消能減震構(gòu)件，主要由耗能核心和外部約束構(gòu)件組成。在耗能核心外設(shè)置約束構(gòu)件，使核心在受壓狀態(tài)下不發(fā)生整體失穩(wěn)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)拉壓狀態(tài)下的穩(wěn)定耗能。耗能核心常采用低屈服點(diǎn)鋼材制作，通過(guò)耗能核心的塑性拉壓變形，耗散地震輸入的能量。約束構(gòu)件一般采用純鋼或鋼-混組合結(jié)構(gòu)形式，其抗彎剛度較大，可為耗能核心提供較強(qiáng)的側(cè)向約束。屈曲約束支撐的破壞通常由耗能核心斷裂失效引起，此時(shí)約束構(gòu)件基本處于彈性無(wú)損傷狀態(tài)。此外，為應(yīng)對(duì)不同強(qiáng)度等級(jí)的地震作用，提出了雙階或多階屈服耗能的屈曲約束支撐。其基本原理是通過(guò)串、并聯(lián)不同承載和耗能能力的耗能核心，實(shí)現(xiàn)屈曲約束支撐的多次屈服耗能。

2、對(duì)于框架結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)可修復(fù)的殘余層間位移角限值為0.5％。結(jié)構(gòu)殘余變形超過(guò)該限值后，結(jié)構(gòu)震后修復(fù)的成本和難度較大。為減小結(jié)構(gòu)殘余變形，便于開(kāi)展震后修復(fù)工作，通常在上述屈曲約束支撐基礎(chǔ)上，引入自復(fù)位裝置，使其在地震作用結(jié)束后回彈至初始零位。自復(fù)位裝置可采用預(yù)應(yīng)力鋼絞線、彈簧或者碟簧等，通過(guò)自身的彈性恢復(fù)力，促使支撐在耗能核心屈服后仍可回彈至初始零位。

3、然而，現(xiàn)有框架結(jié)構(gòu)的屈曲約束支撐存在如下缺點(diǎn)：

4、(1)屈曲約束支撐破壞情況下，約束構(gòu)件基本處于彈性無(wú)損傷狀態(tài)，極大地浪費(fèi)了約束構(gòu)件的承載性能，特別是其軸向承載能力未能充分發(fā)揮。

5、(2)通過(guò)預(yù)應(yīng)力實(shí)現(xiàn)自復(fù)位的構(gòu)造措施相對(duì)較為復(fù)雜，且實(shí)際預(yù)應(yīng)力施加過(guò)程復(fù)雜、難度大。此外，長(zhǎng)期使用過(guò)程中存在預(yù)應(yīng)力損失問(wèn)題，影響自復(fù)位功能的實(shí)現(xiàn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、(一)解決的技術(shù)問(wèn)題

2、針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種帶有鎖定裝置的屈曲約束支撐，解決背景技術(shù)中提出的至少一個(gè)技術(shù)問(wèn)題。

3、(二)技術(shù)方案

4、為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：一種帶有鎖定裝置的屈曲約束支撐，所述屈曲約束支撐包括：

5、約束構(gòu)件；

6、耗能核心，所述約束構(gòu)件套設(shè)于所述耗能核心的外側(cè)，且所述約束構(gòu)件與所述耗能核心之間具有間隙；

7、端板，所述端板包括底部端板和頂部端板，其中所述約束構(gòu)件與所述耗能核心的一端部焊接于所述底部端板上；

8、端部套管，所述約束構(gòu)件與所述耗能核心的另一端部插接至端部套管內(nèi)，且耗能核心的另一端部與端部套管的端部均焊接于所述頂部端板上；

9、鎖定裝置，所述鎖定裝置固定于所述端部套管的內(nèi)側(cè)；

10、限位件，所述限位件具有兩個(gè)，且兩個(gè)所述限位件均固定于所述約束構(gòu)件的外側(cè)；

11、其中，所述鎖定裝置位于兩個(gè)所述限位件之間；所述鎖定裝置跟隨端部套管運(yùn)動(dòng)與兩側(cè)任一限位件接觸后，且在往復(fù)地震作用下回復(fù)至初始零位，所述鎖定裝置發(fā)揮鎖定作用，限制端部套管與約束構(gòu)件的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。

12、優(yōu)選的，所述鎖定裝置包括：

13、鎖定環(huán)，所述鎖定環(huán)固定于所述端部套管的內(nèi)側(cè)；

14、頂桿，所述鎖定環(huán)內(nèi)沿著環(huán)向設(shè)置有多個(gè)頂桿，且所述頂桿能夠彈出至所述鎖定環(huán)外部。

15、優(yōu)選的，所述鎖定裝置包括：

16、鎖定環(huán)，所述鎖定環(huán)內(nèi)部?jī)?chǔ)存高壓氣體或液體，且所述鎖定環(huán)內(nèi)部?jī)?chǔ)存高壓氣體或液體能夠被釋放并填滿鎖定裝置兩側(cè)的空腔，限制鎖定裝置位移。

17、優(yōu)選的，所述鎖定裝置與兩個(gè)所述限位件間預(yù)設(shè)相等的間距。

18、優(yōu)選的，所述約束構(gòu)件和所述耗能核心采用圓鋼管。

19、優(yōu)選的，所述屈曲約束支撐還包括：

20、內(nèi)部加強(qiáng)管，所述內(nèi)部加強(qiáng)管位于耗能核心內(nèi)，且所述內(nèi)部加強(qiáng)管的頂部焊接于頂部端板，內(nèi)部加強(qiáng)管另一端伸入至約束構(gòu)件內(nèi)。

21、優(yōu)選的，所述約束構(gòu)件采用方鋼管，且所述耗能核心的橫截面為十字形。

22、優(yōu)選的，所述約束構(gòu)件與所述耗能核心之間填充混凝土。

23、優(yōu)選的，所述頂桿通過(guò)氣動(dòng)或液壓的方式彈出至所述鎖定環(huán)外部。

24、(三)有益效果

25、本發(fā)明提供了一種帶有鎖定裝置的屈曲約束支撐，與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下有益效果：

26、通過(guò)限位件和鎖定裝置充分利用約束構(gòu)件的承載力，極端地震作用工況下，充分利用約束構(gòu)件的承載力，實(shí)現(xiàn)屈曲約束支撐的抗震性能躍升。利用地震荷載的往復(fù)作用機(jī)制，聯(lián)合鎖定裝置實(shí)現(xiàn)自復(fù)位。鎖定裝置觸發(fā)后，支撐的剛度和承載能力顯著提升，當(dāng)外荷載不超過(guò)鎖定后的屈服荷載前，理想情況下該支撐可實(shí)現(xiàn)無(wú)殘余變形。

技術(shù)特征：

1.一種帶有鎖定裝置的屈曲約束支撐，其特征在于，所述屈曲約束支撐包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述帶有鎖定裝置的屈曲約束支撐，其特征在于：所述鎖定裝置(5)包括：

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述帶有鎖定裝置的屈曲約束支撐，其特征在于：所述鎖定裝置(5)包括：

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述帶有鎖定裝置的屈曲約束支撐，其特征在于：所述鎖定裝置(5)與兩個(gè)所述限位件(6)間預(yù)設(shè)相等的間距。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述帶有鎖定裝置的屈曲約束支撐，其特征在于：所述約束構(gòu)件(2)和所述耗能核心(4)采用圓鋼管。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述帶有鎖定裝置的屈曲約束支撐，其特征在于：所述屈曲約束支撐還包括：

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述帶有鎖定裝置的屈曲約束支撐，其特征在于：所述約束構(gòu)件(2)采用方鋼管，且所述耗能核心(4)的橫截面為十字形。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述帶有鎖定裝置的屈曲約束支撐，其特征在于：所述約束構(gòu)件(2)與所述耗能核心(4)之間填充混凝土。

9.根據(jù)權(quán)利要2所述帶有鎖定裝置的屈曲約束支撐，其特征在于：所述頂桿(502)通過(guò)氣動(dòng)或液壓的方式彈出至所述鎖定環(huán)(501)外部。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開(kāi)了一種帶有鎖定裝置的屈曲約束支撐，涉及屈曲約束支撐技術(shù)領(lǐng)域，屈曲約束支撐的約束構(gòu)件套設(shè)于耗能核心的外側(cè)，端板包括底部端板和頂部端板，約束構(gòu)件與耗能核心焊接于底部端板上；耗能核心與端部套管均焊接于頂部端板上；鎖定裝置固定于端部套管的內(nèi)側(cè)；兩個(gè)限位件均固定于約束構(gòu)件的外側(cè)，鎖定裝置位于兩個(gè)限位件之間；當(dāng)鎖定裝置跟隨端部套管運(yùn)動(dòng)與兩側(cè)任一限位件接觸后，且在往復(fù)地震作用下回復(fù)至初始零位，鎖定裝置發(fā)揮鎖定作用，限制端部套管與約束構(gòu)件的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。利用地震荷載的往復(fù)作用機(jī)制，聯(lián)合鎖定裝置實(shí)現(xiàn)自復(fù)位。鎖定裝置觸發(fā)后，支撐的剛度和承載能力顯著提升。

技術(shù)研發(fā)人員：魏建鵬,王冬花,付佳麗,黃瀟
受保護(hù)的技術(shù)使用者：安徽建筑大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/2