一种剪切拉伸混合式分段防屈曲耗能支撑，左L型主板与右L型主板之间通过连接剪切耗能芯材形成整体，并采用所述防错位位移装置连接；压缩材料设置在左L型主板与右L型主板之间，拉压耗能芯材设置于所述左L型主板与右L型主板面外的两侧，无粘结材料设置于所述左L型主板、右L型主板、剪切耗能芯材、压缩材料、防错位位移装置和拉压耗能芯材组成的机构的外围，灌浆料灌注在机构和所述套管围成的空腔内，套管设置在所述灌浆料的外围，端板设置于套管的两端。以及提供一种剪切拉伸混合式分段防屈曲耗能支撑的制作工艺。本发明专利技术采用混合式(剪切和拉压)耗能方式达到分阶段耗能的目的，保证结构的安全。结构的安全。结构的安全。
【技术实现步骤摘要】
一种剪切拉伸混合式分段防屈曲耗能支撑及制作工艺
[0001]本专利技术涉及桥梁工程和建筑结构工程结构减振
，尤其是一种剪切拉伸混合式分段防屈曲耗能支撑及制作工艺。
技术介绍
[0002]防屈曲耗能支撑作为结构“保险丝”，已被广泛应用于各类结构中，例如：大跨结构、超高层结构、特种结构等。防屈曲耗能支撑一般主要包括内部核心受力单元和外围约束单元组成。在地震时，防屈曲耗能支撑的芯材屈服段会率先进入弹塑性阶段，消耗地震输入能量，保护结构的安全性。
[0003]现有防屈曲耗能支撑设计方案分为四种：小震耗能、中震耗能、大震耗能或防屈曲普通非耗能。因此，市场上的防屈曲支撑也略显单一，耗能原理简单，仅仅通过防屈曲耗能支撑的拉压塑性变形来消耗地震传给建筑结构或桥梁结构能量，存在一定的问题。小震耗能的防屈曲支撑，一般小震后都不更换支撑，其芯材的塑形变形难以恢复，节点板容易出现疲劳现象。中震耗能的防屈曲支撑，在中震之前，产品为普通的防屈曲非耗能支撑，会大大增加结构的刚度，在小震和强风荷载作用，支撑两端的节点板会承受较大的荷载，容易出现疲劳塑性变形。针对这些问题，有人提出了分阶段耗能防屈曲支撑，通过变化芯材截面尺寸结构和材料，达到分阶段耗能的效果。然而，该类防屈曲耗能支撑的原理并未改变，仍是采用拉压塑性变形来消耗能量。在外荷载作用下，随支撑长度变化截面尺寸或材料的分阶段的防屈曲耗能支撑会形成明显的薄弱位置，例如截面较小的位置或者材料弹性模量较小的位置，容易在薄弱位置发生破坏，不是一种可靠的分阶段防屈曲耗能支撑。
专利技术内容
[0004]为了克服上述已有问题，本专利技术提供了一种剪切拉伸混合式分段防屈曲耗能支撑及制作工艺，采用混合式(剪切和拉压)耗能方式达到分阶段耗能的目的；小震时，通过剪切芯材的剪切行为达到耗能的目的，其剪切刚度一般较小，对节点的影响可以忽略；中大震时，主要依靠拉压芯材的拉伸和压缩，辅以剪切芯材的耗能，达到耗能的目的，此时拉压芯材可以为结构提供较大的刚度，保证结构的安全性。
[0005]本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：
[0006]一种剪切拉伸混合式分段防屈曲耗能支撑，包括左L型主板、右 L型主板、剪切耗能芯材、压缩材料、防错位位移装置、拉压耗能芯材、套管、端板、灌浆料和无粘结材料，所述左L型主板与右L型主板之间通过连接剪切耗能芯材形成整体，并采用所述防错位位移装置连接；所述压缩材料设置在所述左L型主板与右L型主板之间，所述拉压耗能芯材设置于所述左L型主板与右L型主板面外的两侧，所述无粘结材料设置于所述左L型主板、右L型主板、剪切耗能芯材、压缩材料、防错位位移装置和拉压耗能芯材组成的机构的外围，所述灌浆料灌注在所述左L型主板、右L型主板、剪切耗能芯材、压缩材料、防错位位移装置、拉压耗能芯材组成的机构和所述套管围成的空腔内，所述套管设置在所述灌浆料的外围，所述端板设
置于套管的两端。
[0007]进一步，所述左L型主板包括左位移控制板、左上滑动槽、左下滑动槽和左连接螺栓孔，所述左L型主板的截面面积较大端开设左连接螺栓孔，用于与结构的节点板进行螺栓连接；所述左L型主板的截面面积较大侧焊接左位移控制板；在所述左L型主板的另一端的上下侧分别开设所述左上滑动槽和左下滑动槽；
[0008]再进一步，所述右L型主板包括右定位板、右下滑动槽、右上滑动槽和右连接螺栓孔，所述右L型主板的截面面积较大端开设右连接螺栓孔，用于与结构的节点板进行螺栓连接；所述右L型主板的截面面积较大侧焊接右定位板，在所述右L型主板的另一端的上下侧分别开设所述右下滑动槽和右上滑动槽；
[0009]更进一步，所述剪切耗能芯材的厚度与所述左L型主板和右L型主板相同，高度等于在所述右下滑动槽和左下滑动槽，所述右上滑动槽和左上滑动槽进行对齐时，所述左L型主板和右L型主板悬挑边之间的间距。
[0010]所述防错位位移装置包括桥接板、滑块和螺栓，所述左L型主板和右L型主板进行连接时，先按照所述右下滑动槽和左下滑动槽，所述右上滑动槽和左上滑动槽进行对齐，再焊接左L型主板、右L型主板和剪切耗能芯材形成整体；在将所述滑块放置在所述右下滑动槽和左下滑动槽，所述右上滑动槽和左上滑动槽内，再将桥接板设置于所述滑块两侧，将桥接板与所述滑块上的螺栓孔进行对齐，采用螺栓将桥接板设置于所述滑块进行连接，从而将所述左L型主板和右L型主板进一步连接。
[0011]所述压缩材料设置在所述左L型主板悬挑边与所述右L型主板的端边的间隙中，以及所述左L型主板端边与所述右L型主板的悬挑边的间隙中。
[0012]优选的，所述压缩材料的宽度与所述间隙相同，其厚度与所述左 L型主板、所述右L型主板厚度相同，其高度与所述左L型主板、所述右L型主板的悬挑边的界面高度相同；
[0013]所述拉压耗能芯材采用变截面形式，所述拉压耗能芯材包括屈服耗能段、过渡段、非屈服段、左位移控制槽和右定位槽；在芯材的一端设置所述左位移控制槽，在所述芯材的另一端设置所述右定位槽，用于固定所述右定位板；所述屈服耗能段设置在所述芯材上的中部，所述非屈服段设置在所述芯材上的端部，所述过渡段位于所述屈服耗能段与所述非屈服段之间。
[0014]所述套管为圆钢管、方钢管、矩形钢管或菱形钢管。
[0015]所述灌浆料采用砂浆或者环氧砂浆。
[0016]所述无粘结材料采用软玻璃。
[0017]一种剪切拉伸混合式分段防屈曲耗能支撑的制作工艺，包括以下步骤：
[0018](1)准备好加工主板、剪切耗能芯材、拉压耗能芯材、套管、灌浆料、无粘结材料、端板的胚料和螺栓；
[0019](2)通过的切割方式将胚料钢板制作成支撑的两块L型主板，采用机械加工的方式制作形成L型钢板；在L型主板的端边端开设左连接螺栓孔，用于与结构的节点板进行螺栓连接；在L型主板的端边侧焊接左位移控制板，在另一L型主板的端边侧焊接右定位板；在L 型主板的另一端的上下侧分别开设所述滑动槽；
[0020](3)通过切割制作桥接板和滑块，并在桥接板和滑块上开设螺栓孔，得到防错位位移装置的配件；
[0021](4)通过切割制作剪切耗能芯材；
[0022](5)两块L型主板按其上滑动槽进行对齐，将L型主板和剪切耗能芯材形成整体；
[0023](6)在步骤(5)中的所述整体的滑动槽中设置滑块，桥接板设置于所述滑块两侧，将桥接板与滑块上的螺栓孔进行对齐，采用螺栓将桥接板设置于所述滑块进行连接，从而将所述两块L型主板进行连接，防止工作时两块L型主板出现非轴向变形；
[0024](7)在两块L型主板悬挑边和端边的间隙中设置压缩材料，形成内层核心剪切模块；
[0025](8)通过切割得到拉压耗能芯材坯板，在通过机械加工形成屈服耗能段、过渡段、非屈服段、位移控制槽和定位槽；
[0026](9)将位移控制槽、定位槽分别和左位移控制板、定位板进行对应，将拉压耗能芯材安装在(7)中形成的内层核心剪切模块上，形成支撑核心机构；
[0027]本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种剪切拉伸混合式分段防屈曲耗能支撑，其特征在于，所述防屈曲耗能支撑包括左L型主板、右L型主板、剪切耗能芯材、压缩材料、防错位位移装置、拉压耗能芯材、套管、端板、灌浆料和无粘结材料，所述左L型主板与右L型主板之间通过连接剪切耗能芯材形成整体，并采用所述防错位位移装置连接；所述压缩材料设置在所述左L型主板与右L型主板之间，所述拉压耗能芯材设置于所述左L型主板与右L型主板面外的两侧，所述无粘结材料设置于所述左L型主板、右L型主板、剪切耗能芯材、压缩材料、防错位位移装置和拉压耗能芯材组成的机构的外围，所述灌浆料灌注在所述左L型主板、右L型主板、剪切耗能芯材、压缩材料、防错位位移装置、拉压耗能芯材组成的机构和所述套管围成的空腔内，所述套管设置在所述灌浆料的外围，所述端板设置于套管的两端。2.如权利要求1所述的一种剪切拉伸混合式分段防屈曲耗能支撑，其特征在于，所述左L型主板包括左位移控制板、左上滑动槽、左下滑动槽和左连接螺栓孔，所述左L型主板的截面面积较大端开设左连接螺栓孔，用于与结构的节点板进行螺栓连接；所述左L型主板的截面面积较大侧焊接左位移控制板；在所述左L型主板的另一端的上下侧分别开设所述左上滑动槽和左下滑动槽；3.如权利要求1或2所述的一种剪切拉伸混合式分段防屈曲耗能支撑，其特征在于，所述右L型主板包括右定位板、右下滑动槽、右上滑动槽和右连接螺栓孔，所述右L型主板的截面面积较大端开设右连接螺栓孔，用于与结构的节点板进行螺栓连接；所述右L型主板的截面面积较大侧焊接右定位板，在所述右L型主板的另一端的上下侧分别开设所述右下滑动槽和右上滑动槽；4.如权利要求1或2所述的一种剪切拉伸混合式分段防屈曲耗能支撑，其特征在于，所述剪切耗能芯材的厚度与所述左L型主板和右L型主板相同，高度等于在所述右下滑动槽和左下滑动槽，所述右上滑动槽和左上滑动槽进行对齐时，所述左L型主板和右L型主板悬挑边之间的间距。5.如权利要求1或2所述的一种剪切拉伸混合式分段防屈曲耗能支撑，其特征在于，所述防错位位移装置包括桥接板、滑块和螺栓，所述左L型主板和右L型主板进行连接时，先按照所述右下滑动槽和左下滑动槽，所述右上滑动槽和左上滑动槽进行对齐，再焊接左L型主板、右L型主板和剪切耗能芯材形成整体；在将所述滑块放置在所述右下滑动槽和左下滑动槽，所述右上滑动槽和左上滑动槽内，再将桥接板设置于所述滑块两侧，将桥接板与所述滑块上的螺栓孔进行对齐，采用螺栓将桥接板设置于所述滑块进行连接，从而将所述左L型主板和右L型主板进一步连接。6.如权利要求1或2所述的一种剪切拉伸混合式分段防屈曲耗能支撑，其特征在于，所述压缩材料设置在所述左L型主板悬挑边与所述右L型主板的端边的间隙中，以及所述左L型主板端边与所述右L型主板的悬挑边的间隙中。7.如权利要求6所述的一种剪切拉伸混合式分段防...
【专利技术属性】
技术研发人员：张华卿，金肃静，徐建，孟春云，谢斌，
申请(专利权)人：浙江省交通运输科学研究院，
类型：发明
国别省市：
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