双核心预力拉伸自复位挫屈束制斜撑减震装置制造方法
【专利摘要】一种双核心预力拉伸自复位挫屈束制斜撑减震装置，包含一核心单元、一将该核心单元夹设其中的围束构件、一包覆该核心单元消能段及该围束构件且一端焊接于该核心单元一端的外核心构件、一包覆前述构件且一端焊接于该核心单元另一端的外层构件、两分别设置于该围束构件的两端的内层底板、两分别设置于该外核心构件及外层构件的两端的外层底板，及至少一第一预力拉伸构件与至少一第二预力拉伸构件。第一预力拉伸构件一端锚定于该第一内层底板，另一端锚定于对面该第二外层底板；第二预力拉伸构件一端锚定于该第一外层底板，另一端锚定于对面该第二内层底板。受力时，通过该核心单元变形消散地震能量，过程中通过该围束构件防止该核心单元挫屈。
【专利说明】双核心预力拉伸自复位挫屈束制斜撑减震装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种减震装置，特别是涉及一种兼顾高伸展量及防挫屈的双核心预力拉伸自复位挫屈束制斜撑减震装置。
【背景技术】
[0002]现阶段的耐震设计，除了需要有足够容许强度外，更希望有好的韧性，以达到更经济且更安全的目的。以降伏来消能的结构系统而言，通常会在承受地震能量后，因为产生永久变形使得建筑物有残余的应力，造成潜在的危险，需要日后维修来解决此问题。目前常见的支撑系统，以结构杆件降伏或是挫屈消能为主，但是在反复载重下，降伏或是挫屈所造成的变形，会影响建筑物结构上的安全及在救援上的困难度。以自复位的系统及摩擦板消能为主的结构系统取而代之，解决因结构变形存在残余应力的问题已有具体成果。
[0003]美国公开第2012/0000147号专利公开一种双核心预力拉伸自复位消能支撑装置。装置包括一方型钢组成的第一核心构件、一被该第一核心构件套覆在内且同样由方型钢组成的第二核心构件、设置于该第二核心构件两端的两个内层底板、一套覆第一核心构件且同样由方型钢组成的外层构件、设置于该外层构件两端的两个外层底板，以及两组预力拉伸构件。其中一组预力拉伸构件的一端锚定于其中一内层底板，另一端锚定于对面的外层底板；另一组预力拉伸构件的两端则是锚定于另一内层底板与另一外层底板。第一核心构件表面还设有摩擦消能板、外层构件设有角钢，通过螺栓使该摩擦消能板与角钢锁合在一起，当第一核 心构件与外层构件相对位移，利用摩擦来消能。
[0004]在力学反应方面，当装置受压，外力从建筑物传入第一核心构件及其中一外层底板，外层底板通过其连接的一组预力拉伸构件将力量传至对面的内层底板，此内层底板再将力量经由第二核心构件传至对面的内层底板，而此内层底板再经由另一组预力拉伸构件将力量传至对面的外层底板，此外层底板最后经由外层构件将力量传出。受力过程中，第一核心构件、第二核心构件与外层构件皆会有相对位移，且位移时使用摩擦消能板、角钢，及螺栓来进行消能。此外，两组预力拉伸构件各有δ的伸长量，因此第一核心构件与外层构件的相对位移可以达到2 δ的伸长量，使其总伸长量可以达到以往装置的两倍变形量而不会破坏。
[0005]该装置在地震下，利用预力的回复力消除结构物变形的残余应力。但是在地震过程中的反复加载次数越多，其消能组件(摩擦消能板、角钢，及螺栓)材料磨损越明显。这些组件的耗损，会降低消能效率，需时常更换维修。
【发明内容】
[0006]本发明的目的是在提供一种通过不同消能构件组成来改变力学行为而提高消能量的双核心预力拉伸自复位挫屈束制斜撑减震装置。
[0007]本发明双核心预力拉伸自复位挫屈束制斜撑减震装置，包含一核心单元、一围束构件、一外核心构件、一外层构件、一第一内层底板与一第二内层底板、一第一外层底板与一第二外层底板、至少一第一预力拉伸构件，及至少一第二预力拉伸构件。
[0008]该核心单元具有一本体，定义该本体两端为与该建筑物相连接的接合段，连接该二接合段者为消能段。该围束构件包括二将该核心单元的本体的消能段夹设其中的二钢板，及至少一结合于该二钢板外的围束槽体。该外核心构件包覆该核心单元消能段及该围束构件，其一端焊接于该核心单元一端的接合段。该外层构件包复核心单元消能段、围束构件及外核心构件且与该外核心构件在不受力状态下两端对齐，其一端焊接于该核心单元另一端的接合段。
[0009]该第一内层底板及第二内层底板，接触或不接触地设置于该围束构件的两端。该第一外层底板及第二外层底板，分别设置于该外核心构件及外层构件的两端。
[0010]该至少一第一预力拉伸构件，沿该核心单元延伸方向地设置，其一端锚定于该第一内层底板，另一端锚定于对面该第二外层底板。该至少一第二预力拉伸构件，沿该核心单兀延伸方向地设置，其一端锚定于该第一外层底板，另一端锚定于对面该第二内层底板。
[0011]当该斜撑装置受外力时，该外力经由该核心单元接合段与该外层构件连接的地方，并通过与该至少一第一预力拉伸构件连接的第一内层底板，该第一预力拉伸构件伸长量为S，该外力再通过围束构件传递至该第二内层底板而传递至该至少一第二预力拉伸构件，该第二预力拉伸构件伸长量为δ，最终经由该核心单元接合段与该外核心构件连接的地方将外力传出，该外核心构件与该外层构件相对位移达2 δ，并通过该核心单元消能段2 δ变形量消散地震能量，过程中通过该围束构件防止该核心单元挫屈。
[0012]更进一步，该装置包含一包覆于核心单元的本体的消能段与该围束构件外的内核心构件，该第一内层底板及该第二内层底板分别设置于该内核心构件的两端。该斜撑装置受外力时，该外力经由 该核心单元接合段与该外层构件连接的地方，并通过与该至少一第一预力拉伸构件连接的第一内层底板，该第一预力拉伸构件伸长量为S，该外力再经由该内核心构件通过该第二内层底板传递至该至少一第二预力拉伸构件，该第二预力拉伸构件伸长量为δ，最终经由该核心单元接合段与该外核心构件连接的地方将外力传出，该外核心构件与该外层构件相对位移达2 δ。
[0013]较佳地，该第一外层底板与第二外层底板将该第一内层底板与第二内层底板夹设其中，且该第一内层底板及该第二内层底板分别界定出一槽状的容置空间，该核心单元的本体的接合段与消能段衔接处附近分别穿设于对应的容置空间；该第一外层底板及该第二外层底板也分别界定出一槽状的容置空间，该核心单元接合段两端分别穿设于对应的容置空间。
[0014]较佳地，该核心单元的本体呈长板状且断面宽度由两端向中间缩减至一固定尺寸。
[0015]较佳地，该核心单元的本体接合段上、下表面分别垂直地焊接一加劲板。
[0016]较佳地，该围束构件具有二围束槽体，且其截面呈矩形、弧形或三角形，且开口相对地上下间隔设置于该二钢板外侧并相互焊接，利用螺栓将该二钢板相互接合，使得核心单元的本体消能段被夹设其中。
[0017]较佳地，该围束构件具有一从侧边包复核心单元的较大的矩形槽型的围束槽体、两个分别设置于该核心单元上、下表面且一端焊接于该围束槽体内表面而另一端延伸出该围束槽体的钢板，及一封盖该围束槽体的开口的盖板；该盖板中间对应该二钢板处设有开槽，供该二钢板另一端穿过，且该盖板与该二钢板及围束槽体相互焊接。
[0018]较佳地，该内核心构件的本体为管状的钢管；该外核心构件为管状的钢管，并包覆该内核心构件。
[0019]较佳地，该核心单元的本体端部及其上加劲板焊接于该外核心构件内表面；该外核心构件另一端开设供该核心单元另一端及加劲板穿设的开槽。
[0020]较佳地，该外层构件为管状的钢管；该核心单元穿设于该外核心构件的开槽的本体端部及加劲板是焊接于该外层构件内表面。
[0021]较佳地，该围束构件上、下围束槽体本体内灌水泥砂浆或混凝土块体。
[0022]较佳地，该第一、第二预力拉伸构件为复合材料纤维棒、钢铰线、钢棒或合金棒其中至少一肿具有可拉伸性质的构件。
[0023]本发明的有益功效在于:通过核心单元的消能段降伏消耗地震能量，取代摩擦消能机制，且利用围束构件的设置使得核心单元在压缩或拉伸时防止该核心单元挫屈，兼顾高伸展量以及防挫屈的功能。
【专利附图】
【附图说明】
[0024]图1是本发明双核心预力拉伸自复位挫屈束制斜撑减震装置的第一较佳实施例的立体组合图。
[0025]图2是对应于图1的立体分解图。
[0026]图3、4、5、6、7、8分别是图1中断面3_3、断面4_4、断面5_5、断面6_6、断面7_7、断面8-8的剖面图。
[0027]图9、10分别是图1实施例在受压及受拉情况下的力学行为图。
[0028]图11是类似图6剖面图的第二较佳实施例。
[0029]图12是类似图6剖面图的第三较佳实施例。
[0030]图13是本发明双核心预力拉伸自复位挫屈束制斜撑减震装置的第四较佳实施例的立体组合图。
[0031]图14是对应于图13的立体分解图。
[0032]图15、16、17、18、19、20 分别是图 13 中断面 15-15、断面 16-16、断面 17-17、断面18-18、断面19-19、断面20-20的剖面图。
[0033]图21、22分别是图13实施例在受压及受拉情况下的力学行为图。
[0034]图23是类似图18剖面图的第五较佳实施例。
[0035]图24是类似图18剖面图的第六较佳实施例。
【具体实施方式】
[0036]下面结合附图及实施例对本发明进行详细说明，且为说明方便，以图式呈现方向说明构件前、后、上、下关系，但本发明装置的使用并非以此方向为限。
[0037]参阅图1至图8，本发明双核心预力拉伸自复位挫屈束制斜撑减震装置的第一较佳实施例包含一核心单元31、一包复核心单元31的围束构件32、一包覆围束构件32的内核心构件37、二分别设置于该内核心构件37两端的第一内层底板35和第二内层底板36、一包覆于内核心构件37的外核心构件38、一包覆外核心构件38及内核心构件37的外层构件39、分别设置于该外层构件39和该外核心构件38两端的一第一外层底板40和一第二外层底板41、至少一第一预力拉伸构件441、至少一第二预力拉伸构件442，及用于锚定第一、第二预力拉伸构件441、442的锚定装置42、43。该第一、第二预力拉伸构件441、442可为复合材料纤维棒、钢铰线、钢棒或合金棒等具有可拉伸性质的构件。
[0038]以图2所示视角来说，核心单元31具一长板状且断面宽度由两端向中间缩减至一固定尺寸的本体310，及分别垂直地焊于本体310近两端处的上、下表面的加劲板311、312。定义该本体310近两端处焊有加劲板311、312的部分为接合段，连接两接合段者为消能段，其消能机制容后说明。该核心单元31的接合段连同该加劲板311、312用于与建筑物相连结，且核心单元31 —端分别穿设于第一外层底板40、第一内层底板35所界定的十字槽状容置空间400、350，另一端分别穿设于第二外层底板41、第二内层底板36所界定的容置空间410、360。具体组装方式是，以分两半的第一内层底板35结合在核心单元31默认位置后，分半的边缘再以焊接接合，第二内层底板36也以同样方式组装。
[0039]围束构件32具有二矩形槽型且开口相对地上下间隔设置的围束槽体321、二分别焊接于该二围束槽体321的开口处的钢板322，及二左右间隔地设置于该二钢板322间边缘处的垫板33，并利用螺栓34将该二钢板322与垫板33相互接合，使得核心单元31的本体310消能段被夹设其中。该围束构件32的围束槽体321内可灌水泥砂浆或混凝土块体，以提高围束强度。
[0040]内核心构件37为一截面呈矩形且包覆围束构件32的钢管。第一、第二内层底板35,36焊接于内核心构件37的左、右端，且位于该核心单元31的本体310的接合段与消能段衔接处附近。该本体310分别穿设于对应的容置空间350、360。
[0041]外核心构件38具有一截面呈矩形且包覆内核心构件37的钢管380，及四分别开设于该钢管380右端部四个边且分别供核心单元31的本体310右端接合段或加劲板312穿设的开槽381。
[0042]外层构件39为一截面大于该外核心构件38的钢管，且尚未受力的状态下，外层构件39与外核心构件38左、右端对齐。第一外层底板40为可分离或抵触地设置于外层构件39与外核心构件38的左端，第二外层底板41为可分离或抵触地设置于外层构件39与外核心构件38的右端。
[0043]核心单元31的本体310的左端接合段以及加劲板311焊接于该外核心构件38的钢管380内侧表面。核心单元31的本体310的右端接合段以及加劲板312穿过开槽381且焊接于该外层构件39的内侧表面。换句话说，左边的加劲板311较小而配合抵到外核心构件38，右边的加劲板312较大而配合抵到外层构件39。
[0044]本实施例的第一、第二预力拉伸构件441、442共十二条，其中第一预力拉伸构件441六条，三条沿核心单元31延伸方向地设置于邻近内核心构件37与上部围束槽体321间，三条沿核心单元31延伸方向地设置于邻近内核心构件37与下部围束槽体321间。该第一预力拉伸构件441的两端分别穿设于第一内层底板35、第二外层底板41，再使用锚定装置42、43从外侧锚定，借此所述第一预力拉伸构件441具有初始预力。第二预力拉伸构件442六条，三条沿核心单元31延伸方向地设置于邻近内核心构件37与上部围束槽体321间，三条沿核心单元31延伸方向地设置于邻近内核心构件37与下部围束槽体321间。各该第二预力拉伸构件442的两端分别穿设于第二内层底板36、第一外层底板40，再使用锚定装置42、43从外侧锚定，借此所述第二预力拉伸构件442具有初始预力。
[0045]值得一提的是，本实施例的第一、第二预力拉伸构件441、442数量及排列方式不以上述为限。
[0046]参阅图1及2，本实施例第一内层底板35与第二内层底板36焊接于内核心构件37的两端,第一外层底板40与第二外层底板41分别设置于外层构件39与外核心构件38的两端。在不受力情形下，外层构件39与外核心构件38两端齐平。且配合参阅图9或图10，外核心构件38间接地与第一预力拉伸构件441及锚定装置42连接；内核心构件37 —端间接地与第一预力拉伸构件441及锚定装置43连接，另一端间接地与第二预力拉伸构件442及锚定装置43连接；外层构件39则是间接地与第二预力拉伸构件442及锚定装置42连接。此时杆件变形S与外 力均为零。
[0047]参阅图2及9，本实施例在受压力时，外力从建筑物通过核心单元31的左端接合段传递至外核心构件38，外核心构件38将力传递至第二外层底板41，第二外层底板41再经由第一预力拉伸构件441与锚定装置42、43将力传递至第一内层底板35，第一内层底板35将力传第至内核心构件37，内核心构件37将力传递至第二内层底板36，第二内层底板36再经由锚定装置42、43、第二预力拉伸构件442与第一外层底板40将力传递至外层构件39，外层构件39将力传递至核心单元31右端接合段，最后经由该核心单元31右端将力传出。在此情况下，第一外层底板40与外核心构件38分开、第二外层底板41与外层构件39分开，而外核心构件38、内核心构件37与外层构件39皆会有相对位移，由图9可知锚定于第一外层底板40、第二内层底板36的第二预力拉伸构件442以及锚定于第一内层底板35、第二外层底板41的第一预力拉伸构件441皆有δ的伸长量，因此外核心构件38与外层构件39的相对位移可以达到2 δ的缩短量，核心单元31可以达到2 δ的压缩量。
[0048]上述过程中，核心单元31通过消能段的压缩而进行消能，也就是通过轴力作用下，本体310消能段降伏消耗地震能量，并由围束构件32防止该核心单元31挫屈，使其消能量增加而无耗损破坏。本实施例中，与内层底板35、36接触的内核心构件37承受两个内层底板35、36所施予的压力，而围束构件32仅在本体310消能段降伏时承受挫屈产生的侧向力。
[0049]参阅图2及10，本实施例在受拉力时，外力从建筑物通过核心单元31的左端接合段传递至第一外层底板40，第一外层底板40再经由第二预力拉伸构件442、锚定装置42、43及第二内层底板36将力传递至内核心构件37，内核心构件37将力传递至第一内层底板35，第一内层底板35再经由锚定装置42、43、第一预力拉伸构件441通过第二外层底板41与外层构件39将力传递至核心单元31右端接合段，最后经由该核心单元31右端将力传出。在此情况下，第一外层底板40与外层构件39分开、第二外层底板41与外核心构件38分开，而外核心构件38、内核心构件37与外层构件39皆会有相对位移，使得核心单元31通过消能段的拉伸而进行消能，其消能量增加而无耗损破坏。由图10可知锚定于第一外层底板40、第二内层底板36的第二预力拉伸构件442以及锚定于第一内层底板35、第二外层底板41的第一预力拉伸构件441皆有δ的伸长量，因此外核心构件38与外层构件39的相对位移可以达到2 δ的伸长量，核心单元31可以达到2 δ的伸长量。
[0050]参阅图11，本发明第二较佳实施例与第一较佳实施例的差别主要在于:围束构件32的围束槽体323呈半弧形，取代第一实施例的矩形槽型围束槽体321 (见图6)。该围束构件32本体内可灌水泥砂浆或混凝土块体。本发明的围束槽体323不以半弧形槽型或矩形槽型为限，也可以是三角形等其它形状。
[0051]参阅图12，本发明第三较佳实施例与第一较佳实施例的差别主要在于:围束构件32具有一从侧边包复核心单元31的较大的矩形槽型的围束槽体324、两个分别设置于该核心单元31上、下表面且一端焊接于该围束槽体324内表面而另一端延伸出该围束槽体324的钢板325、326，及一封盖该围束槽体324的开口的盖板327。该盖板327中间对应该二钢板325、326处设有开槽，供该二钢板325、326另一端穿过，且该盖板327与该二钢板325、326及围束槽体324相互焊接。该围束构件32本体内可灌水泥砂浆或混凝土块体。
[0052]参阅图13至20，本发明第四较佳实施例与第一较佳实施例的差别主要在于:无内核心构件37 (见图2及图6)，第一内层底板55和第二内层底板56是焊接于围束构件52两端。此外，第一实施例的加劲板311、312在第四实施例改成较短的加劲板511、512，因此设置于该围束构件52两端的第一内层底板55和第二内层底板56所界定的容置空间550、560无须供加劲板511穿设而呈一字槽状，但不以此为限。本实施例也可以变化设计为:围束构件52长向尺寸缩短,加劲板511、512加长而分别穿设第一内层底板55和第二内层底板56,以避免无围束处挫屈，此情况下容置空间550、560须供加劲板511、512穿设而呈十字槽状。至于第一外层底板59、第二外层底板60界定的容置空间590、600则为十字槽状。核心单元51 —端分别穿设于第一外层底板59、第一内层底板55所界定的容置空间590、550，另一端分别穿设于第二外层底板60、第二内层底板56所界定的容置空间600、560。此外，参阅图15至20，第一预力拉伸构件631、第二预力拉伸构件632穿设位置也与第一较佳实施例不同。本实施例预力拉伸构件数量为十二条，其中第一预力拉伸构件631六条，三条沿核心单元51延伸方向地设置于围束构件52上部的围束槽体521内，三条沿核心单元51延伸方向地设置于围束构件52下部的围束槽体521内。该第一预力拉伸构件631的两端分别穿设于第一内层底板55、第二外层底板60，再使用锚定装置61、62从外侧锚定，借此所述第一预力拉伸构件631具有初始预力。第二预力拉伸构件632六条，三条沿核心单元51延伸方向地设置于围束构件52上部的围束槽体521内，三条沿核心单元51延伸方向地设置于围束构件52下部的围束槽体521内。各该第二预力拉伸构件632的两端分别穿设于第一外层底板59、第二内层底板56，再使用锚定装置61、62从外侧锚定，借此所述第二预力拉伸构件632具有初始预力。
[0053]当然，前述第一预力拉伸构件631及第二预力拉伸构件632的数量及排列方式仅为举例说明，并不以此为限。
[0054]参阅图13及14，本实施例第一内层底板55与第二内层底板56分别焊接于围束构件52两端。核心单元51的左端接合段与外核心构件57焊接，核心单元51右端接合段与外层构件58焊接。第一外层底板59与第二外层底板60分别可分离或抵触地设置于外层构件58与外核心构件57两端。在不受力情形下，外层构件58与外核心构件57齐平。且配合参阅图21及22，外核心构件57间接地与第一预力拉伸构件631及锚定装置61连接；围束构件52与第一预力拉伸构件631、第二预力拉伸构件632接触并且两端各与锚定装置62间接连接；外层构件58则间接地与第二预力拉伸构件632及锚定装置61连接，此时杆件变形S与外力均为零。
[0055]参阅图14及21，本实施例在受压力时，外力从建筑物通过核心单元51的左端接合段传递至外核心构件57，外核心构件57将力传递至第二外层底板60，第二外层底板60再经由第一预力拉伸构件631与锚定装置61、62将力传递至第一内层底板55，第一内层底板55将力传递至围束构件52，围束构件52将力传递至第二内层底板56，第二内层底板56再经由锚定装置61、62、第二预力拉伸构件632及第一外层底板59将力传递至外层构件58，最后外层构件58经由该核心单兀51右端将力传出。在此情况下，第一外层底板59与外核心构件57分开、第二外层底板60与外层构件58间分开,而外核心构件57、围束构件52与外层构件58皆会有相对位移，图21可知锚定于第一外层底板59、第二内层底板56的第二预力拉伸构件632以及锚定于第一内层底板55、第二外层底板60的第一预力拉伸构件631皆有S的伸长量，因此外核心构件57与外层构件58的相对位移可以达到2 δ的压缩量，核心单元51可以达到2 δ的压缩量。
[0056]上述过程中，核心单元51通过消能段的压缩而进行消能，并由围束构件52防止该核心单元51挫屈，使其消能量增加而无耗损破坏。由于本实施例的内层底板55、56焊接于围束构件52两端，所以围束构件52除了承受核心单元51的本体510消能段降伏时的挫屈侧向力外，还承受来自内层底板55、56施予的压力，而与第一实施例由内核心构件37 (见图
2)承受压力的状况不同。
[0057]参阅图14及22，本实施例在受拉力时，外力从建筑物通过核心单元51的左端接合段传递至第一外层底板59，第一外层底板59经由锚定装置61、62、第二预力拉伸构件632及第二内层底板56将力传递至围束构件52，围束构件52将力传递至第一内层底板55，第一内层底板55经由锚定装置61、62、第一预力拉伸构件631及第二外层底板60将力传递至外层构件58，外层构件58将力传递至核心单元51右端接合段，最后经由该核心单元51右端将力传出。在此情况下，外层构件58与第一外层底板59分开、外核心构件57与第二外层底板60分开,而外核心构件57、围束构件52与外层构件58皆会有相对位移,使得核心单元51通过消能段的拉伸 而进行消能，其消能量增加而无耗损破坏。由图22可知锚定于第一外层底板59、第二内层底板56的第二预力拉伸构件632以及锚定于第一内层底板55、第二外层底板60的第一预力拉伸构件631皆有δ的伸长量,因此外核心构件57与外层构件58的相对位移可以达到2 δ的伸长量,核心单兀51可以达到2 δ的伸长量。
[0058]参阅图23，本发明第五较佳实施例与第四较佳实施例的差别主要在于:围束构件52的围束槽体523呈半弧形，取代第四实施例的矩形槽型围束槽体521 (见图18)。该围束构件52本体内可灌水泥砂浆或混凝土块体，且当中可埋设多数中空管，供所述第一预力拉伸构件631及第二预力拉伸构件632穿设其中。
[0059]参阅图24，本发明第六较佳实施例与第四较佳实施例的差别主要在于:围束构件52具有一从侧边包复核心单元51的较大的矩形槽型的围束槽体524、两个分别设置在核心单元51上、下表面且一端焊接于该围束槽体524内表面而另一端延伸出该围束槽体524的钢板525、526，及一封盖该围束槽体524的开口的盖板527。该盖板527中间对应该二钢板525,526处设有开槽，供该二钢板525、526 —端穿过，且该盖板527与该二钢板525、526及围束槽体524相互焊接。该围束构件52本体内可灌水泥砂浆或混凝土块体，且当中可埋设多数中空管，供所述第一预力拉伸构件631及第二预力拉伸构件632穿设其中。
[0060]综上所述，本发明双核心预力拉伸自复位挫屈束制斜撑减震装置，通过核心单元的消能段降伏消耗地震能量，取代摩擦消能机制，且利用围束构件的设置使得核心单元在压缩时防止该核心单元挫屈，兼顾高伸展量以及防挫屈的功能，故确实能达成本发明的目的。
[0061]惟以上所述者，仅为本发明的较佳实施例而已，当不能以此限定本发明实施的范围，即大凡依本发明权利要求及发明说明内容所作的简单的等效变化与修饰，皆仍属本发明专利涵盖的范围内。
【权利要求】
1.一种双核心预力拉伸自复位挫屈束制斜撑减震装置，安装于一建筑物，其特征在于包含: 一核心单元，具有一本体，定义该本体两端为与该建筑物相连接的接合段，连接该二接合段者为消能段； 一围束构件，包括二将该核心单元的本体的消能段夹设其中的二钢板，及至少一结合于该二钢板外的围束槽体； 一外核心构件,包覆该核心单元消能段及该围束构件,其一端焊接于该核心单元一端的接合段； 一外层构件，包复核心单元消能段、围束构件及外核心构件且与该外核心构件在不受力状态下两端对齐，其一端焊接于该核心单元另一端的接合段； 一第一内层底板及一第二内层底板，接触或不接触地设置于该围束构件的两端； 一第一外层底板及一第二外层底板，分别设置于该外核心构件及外层构件的两端； 至少一第一预力拉伸构件，沿该核心单兀延伸方向地设置，其一端锚定于该第一内层底板，另一端锚定于对面该第二外层底板 '及 至少一第二预力拉伸构件，沿该核心单元延伸方向地设置，其一端锚定于该第一外层底板，另一端锚定于对面该第二内层底板； 当该斜撑装置受外 力时，该外力经由该核心单元接合段与该外层构件连接的地方，并通过与该至少一第一预力拉伸构件连接的第一内层底板，该第一预力拉伸构件伸长量为S，该外力再通过围束构件传递至该第二内层底板而传递至该至少一第二预力拉伸构件，该第二预力拉伸构件伸长量为S，最终经由该核心单元接合段与该外核心构件连接的地方将外力传出，该外核心构件与该外层构件相对位移达2 δ，并通过该核心单元消能段2 δ变形量消散地震能量，过程中通过该围束构件防止该核心单元挫屈。
2.如权利要求1所述的双核心预力拉伸自复位挫屈束制斜撑减震装置，其特征在于:该双核心预力拉伸自复位挫屈束制斜撑减震装置还包含一包覆于核心单元的本体的消能段与该围束构件外的内核心构件，该第一内层底板及该第二内层底板分别设置于该内核心构件的两端；该斜撑装置受外力时，该外力经由该核心单元接合段与该外层构件连接的地方，并通过与该至少一第一预力拉伸构件连接的第一内层底板，该第一预力拉伸构件伸长量为S，该外力再经由该内核心构件通过该第二内层底板传递至该至少一第二预力拉伸构件，该第二预力拉伸构件伸长量为δ，最终经由该核心单元接合段与该外核心构件连接的地方将外力传出，该外核心构件与该外层构件相对位移达2 δ。
3.如权利要求1或2所述的双核心预力拉伸自复位挫屈束制斜撑减震装置，其特征在于:该第一外层底板与第二外层底板将该第一内层底板与第二内层底板夹设其中，且该第一内层底板及该第二内层底板分别界定出一槽状的容置空间，该核心单元的本体的接合段与消能段衔接处附近分别穿设于对应的容置空间；该第一外层底板及该第二外层底板也分别界定出一槽状的容置空间，该核心单元接合段两端分别穿设于对应的容置空间。
4.如权利要求1或2所述的双核心预力拉伸自复位挫屈束制斜撑减震装置，其特征在于:该核心单元的本体呈长板状且断面宽度由两端向中间缩减至一固定尺寸。
5.如权利要求1或2所述的双核心预力拉伸自复位挫屈束制斜撑减震装置，其特征在于:该核心单元的本体接合段上、下表面分别垂直地焊接一加劲板。
6.如权利要求1或2所述的双核心预力拉伸自复位挫屈束制斜撑减震装置，其特征在于:该围束构件具有二围束槽体，且其截面呈矩形、弧形或三角形，且开口相对地上下间隔设置于该二钢板外侧并相互焊接，利用螺栓将该二钢板相互接合，使得核心单元的本体消能段被夹设其中。
7.如权利要求1或2所述的双核心预力拉伸自复位挫屈束制斜撑减震装置，其特征在于:该围束构件具有一从侧边包复核心单元的较大的矩形槽型的围束槽体、两个分别设置于该核心单元上、下表面且一端焊接于该围束槽体内表面而另一端延伸出该围束槽体的钢板，及一封盖该围束槽体的开口的盖板；该盖板中间对应该二钢板处设有开槽，供该二钢板另一端穿过，且该盖板与该二钢板及围束槽体相互焊接。
8.如权利要求2所述的双核心预力拉伸自复位挫屈束制斜撑减震装置，其特征在于:该内核心构件的本体为管状的钢管；该外核心构件为管状的钢管，并包覆该内核心构件。
9.如权利要求5所述的双核心预力拉伸自复位挫屈束制斜撑减震装置，其特征在于:该核心单元的本体端部及其上加劲板焊接于该外核心构件内表面；该外核心构件另一端开设供该核心单元另一端及加劲板穿设的开槽。
10.如权利要求9所述的双核心预力拉伸自复位挫屈束制斜撑减震装置，其特征在于:该外层构件为管状的钢管；该核心单元穿设于该外核心构件的开槽的本体端部及加劲板是焊接于该外层构件内表面。
11.如权利要求1或2所述的双核心预力拉伸自复位挫屈束制斜撑减震装置，其特征在于:该围束构件上、下围束槽体内灌水泥砂浆或混凝土块体。
12.如权利要求1或2所述的双核心预力拉伸自复位挫屈束制斜撑减震装置，其特征在于:该第一、第二预力拉伸构件为复合材料纤维棒、钢铰线、钢棒或合金棒其中至少一种具有可拉伸性质的构件。
【文档编号】E04B1/98GK104018593SQ201310247951
【公开日】2014年9月3日 申请日期:2013年6月20日 优先权日:2013年3月1日
【发明者】周中哲, 锺秉庭, 蔡文璟 申请人:周中哲