一种可更换耗能内芯的自复位防屈曲支撑制造技术

本实用新型专利技术提供一种可更换耗能内芯的自复位防屈曲支撑，包括工字钢、橡胶垫层、SMA钢板和耗能内芯；以所述工字钢为核心，在所述工字钢的中心钢板的上下层依次设置所述橡胶垫层、所述SMA钢板和所述耗能内芯；所述SMA钢板和所述耗能内芯的端部均固定在所述工字钢的翼缘钢板上。本实用新型专利技术的耗能内芯可更换，不易损坏，且可受拉可受压，使该自复位防屈曲支撑的塑性更好；通过SMA钢板加上橡胶垫层，提高了支撑的韧性和自复位能力。了支撑的韧性和自复位能力。了支撑的韧性和自复位能力。

【技术实现步骤摘要】
一种可更换耗能内芯的自复位防屈曲支撑


[0001]本技术属于土木工程结构的抗震减震
，具体的说，涉及了一种可更换耗能内芯的自复位防屈曲支撑。

技术介绍

[0002]防屈曲支撑是土木工程结构中常见的消能减震元件之一，其特点是在受拉或者受压时均能达到屈服而不发生屈曲，相比传统支撑构件的力学性能更加稳定，经过合理设计也可以获得较高的刚度和良好的滞回耗能能力，因此得到了广泛的研究和应用，但是，该类元件的最大缺点是在强震时变形会比较大，屈服后无法自动回复到初始位置。
[0003]常见的消能减震元件为形状记忆合金(Shape Memory Alloy，SMA)支撑件，采用具有形状记忆效应和超弹性的新型智能材料—形状记忆合金，耗散地震能量的同时可实现较大塑性变形下的自复位。但目前常见的形状记忆合金类支撑件的研发或设计结构繁琐，或大多限于丝材，出力较小且只能受拉，使其使用范围大大受限。

技术实现思路

[0004]本技术的目的是针对现有技术的不足，提供一种可更换耗能内芯的自复位防屈曲支撑。
[0005]为了实现上述目的，本技术所采用的技术方案是：一种可更换耗能内芯的自复位防屈曲支撑，包括工字钢、橡胶垫层、SMA钢板和耗能内芯；
[0006]以所述工字钢为核心，在所述工字钢的中心钢板的上下层依次设置所述橡胶垫层、所述SMA钢板和所述耗能内芯；
[0007]所述SMA钢板和所述耗能内芯的端部均固定在所述工字钢的翼缘钢板上。
[0008]基于上述，所述工字钢的翼缘钢板开设扣孔，所述SMA钢板以卡扣方式固定在所述工字钢的翼缘钢板上，并将所述橡胶垫层夹在所述中心钢板和所述SMA钢板中间。
[0009]基于上述，所述SMA钢板贴着所述橡胶垫层的一面设为波纹面。
[0010]基于上述，所述SMA钢板的厚度为所述工字钢中心钢板厚度的1/2
‑
3/4。
[0011]基于上述，设置在所述工字钢两翼缘钢板之间的所述SMA钢板，与所述工字钢每侧翼缘钢板内侧之间均预留有缝隙，所述缝隙的宽度为所述SMA钢板长度的2%
‑
3%。
[0012]基于上述，所述工字钢的翼缘钢板开设安装孔，所述耗能内芯通过螺栓固定在所述工字钢的翼缘钢板上。
[0013]基于上述，所述耗能内芯包括波纹套筒、限位套筒、弹簧A、弹簧B和钢筋棒材；
[0014]所述波纹套筒内中部设置一所述弹簧B，所述波纹套筒内两侧各设置一所述弹簧A；
[0015]所述波纹套筒的两端各设置一限位套筒；
[0016]所述钢筋棒材穿插设置在所述弹簧A中；
[0017]所述钢筋棒材伸入波纹套筒内的端部设置有阻挡片，所述弹簧B设置在两阻挡片
之间，所述阻挡片的外直径尺寸与所述弹簧B相同，同时大于所述弹簧A；
[0018]所述钢筋棒材伸出限位套筒的端部设置有螺纹。
[0019]基于上述，该自复位防屈曲支撑包括6根耗能内芯，均布在所述工字钢上下层；所述波纹套筒与所述SMA钢板之间间隔10
‑
20mm，每层相邻两根耗能内芯之间间隔10
‑
20mm，最外侧的耗能内芯与中心钢板边缘距离10
‑
20mm，每层耗能内芯外侧与所述工字钢翼缘钢板最高处距离10
‑
20mm。
[0020]基于上述，所述波纹套筒的两端各栓接一限位套筒。
[0021]基于上述，所述弹簧B钢丝的直径比所述弹簧A的大1mm，强度大于所述弹簧A。
[0022]本技术相对现有技术具有实质性特点和进步，具体的说，本技术的耗能内芯可更换，不易损坏，且可受拉可受压，使该自复位防屈曲支撑的塑性更好；通过SMA钢板加上橡胶垫层，提高了支撑的韧性和自复位能力。
附图说明
[0023]图1为本技术的侧视结构示意图。
[0024]图2为本技术的正视结构示意图。
[0025]图3为本技术的俯视结构示意图。
[0026]图4为本技术的耗能内芯的结构示意图。
[0027]图中：1、工字钢；2、橡胶垫层；3、SMA钢板；4、耗能内芯；5、缝隙；11、中心钢板；12、翼缘钢板；41、波纹套筒；42、限位套筒；43、弹簧A；44、弹簧B；45、钢筋棒材；46、阻挡片。
具体实施方式
[0028]下面通过具体实施方式，对本技术的技术方案做进一步的详细描述。
[0029]如图1
‑
4所示，一种可更换耗能内芯的自复位防屈曲支撑，包括工字钢1、橡胶垫层2、SMA钢板3和耗能内芯4；以所述工字钢1为核心，在所述工字钢1的中心钢板11的上下层依次设置所述橡胶垫层2、所述SMA钢板3和所述耗能内芯4；所述SMA钢板3和所述耗能内芯4的端部均固定在所述工字钢1的翼缘钢板12上。
[0030]具体的，所述工字钢1的翼缘钢板12开设扣孔，所述SMA钢板3以卡扣方式固定在所述工字钢1的翼缘钢板12上，并将所述橡胶垫层2夹在所述中心钢板12和所述SMA钢板3中间。
[0031]所述工字钢1的翼缘钢板12还开设安装孔，所述耗能内芯4通过螺栓固定在所述工字钢1的翼缘钢板12上。所述耗能内芯4包括波纹套筒41、限位套筒42、弹簧A43、弹簧B44和钢筋棒材45；所述波纹套筒41内中部设置一所述弹簧B44，所述波纹套筒41内两侧各设置一所述弹簧A43；所述波纹套筒41的两端各设置一限位套筒42；所述钢筋棒材45穿插设置在所述弹簧A43中；所述钢筋棒材45伸入波纹套筒41内的端部设置有阻挡片46，所述弹簧B44设置在两阻挡片46之间，所述阻挡片46的外直径尺寸与所述弹簧B44相同，同时大于所述弹簧A43；所述钢筋棒材45伸出限位套筒42的端部设置有螺纹。
[0032]本实施例中，所述SMA钢板的安装方式对中心钢板起到了加固的效果，使支撑的抗屈服能力得到加强。而且橡胶垫层具有一定的弹性和韧性，在提高支撑整体韧性的同时，有效提升了隔震性能；通过结合SMA钢板的自复位能力，在进行力的传递的时候可以作为力的
缓冲带，提高支撑的整体自复位能力和抗屈曲能力。
[0033]本实施例中，在SMA钢板上下面有新型特殊的耗能内芯，一共上下两排，耗能内芯是由钢套筒加弹簧组成，两边由高强螺栓进行连接不仅可以达到进行更换的目的，而且支撑结构整体性完整，易于工厂加工和大批量生产。
[0034]本实施例的自复位防屈曲支撑在制作时，以工字钢为核心，中间的钢板上下两层加入橡胶垫层，使橡胶与工字钢中心钢板粘结成一个整体。然后在其上下两侧加入SMA钢板，将工字钢两侧翼缘钢板紧贴着橡胶垫层的高度开个长方形的洞，将SMA钢板卡入进去，且SMA钢板贴着橡胶垫层一面应该设为带有波纹的，这样能使橡胶垫层与SMA钢板紧密贴合防止“滑移”；SMA钢板在两边翼缘钢板中间卡住，且与翼缘钢板的内侧预留一定的缝隙5大约为所述SMA钢板长度总长度的2%...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种可更换耗能内芯的自复位防屈曲支撑，其特征在于：包括工字钢、橡胶垫层、SMA钢板和耗能内芯；以所述工字钢为核心，在所述工字钢的中心钢板的上下层依次设置所述橡胶垫层、所述SMA钢板和所述耗能内芯；所述SMA钢板和所述耗能内芯的端部均固定在所述工字钢的翼缘钢板上。2.根据权利要求1所述的可更换耗能内芯的自复位防屈曲支撑，其特征在于：所述工字钢的翼缘钢板开设扣孔，所述SMA钢板以卡扣方式固定在所述工字钢的翼缘钢板上，并将所述橡胶垫层夹在所述中心钢板和所述SMA钢板中间。3.根据权利要求2所述的可更换耗能内芯的自复位防屈曲支撑，其特征在于：所述SMA钢板贴着所述橡胶垫层的一面设为波纹面。4.根据权利要求3所述的可更换耗能内芯的自复位防屈曲支撑，其特征在于：所述SMA钢板的厚度为所述工字钢中心钢板厚度的1/2
‑
3/4。5.根据权利要求4所述的可更换耗能内芯的自复位防屈曲支撑，其特征在于：设置在所述工字钢两翼缘钢板之间的所述SMA钢板，与所述工字钢每侧翼缘钢板内侧之间均预留有缝隙，所述缝隙的宽度为所述SMA钢板长度的2%
‑
3%。6.根据权利要求1所述的可更换耗能内芯的自复位防屈曲支撑，其特征在于：所述工字钢的翼缘钢板开设安装孔，所述耗能内芯通过螺栓固定在所述工字钢的翼缘钢板上。7.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：钱辉，祝运运，师亦飞，张勋，熊杰程，邓恩峰，刘应扬，李宗翱，朱俊河，李可，
申请(专利权)人：郑州大学，
类型：新型
国别省市：