一种装配式自感知防屈曲支撑的制作方法

本实用新型涉及建筑领域，具体涉及一种装配式自感知防屈曲支撑。

背景技术：

防屈曲支撑是一种兼具金属阻尼器和普通支撑功能双重作用的新型支撑。在小震作用下，可以为结构提供足够的侧向刚度，在中震或大震作用下，支撑内芯通过拉压屈服耗散地震能量，可有效地减轻梁、柱等主体结构的损伤。它主要由两个基本部分组成：一是用以承担全部支撑轴向力的钢内芯；二是为钢内芯提供侧撑与约束、防止其在受压时失稳的外包约束构件。钢内芯与外包约束构件之间用无粘结材料或空隙相隔离，以确保内芯独自承担轴向力。

在目前支撑的常规制作方案中，支撑由耗能芯板和外围约束构件组成。其特点是：第一，耗能芯板与外部连接件直接焊接；第二，外围约束构件由钢套筒和填充材料(混凝土或灌浆料)组成。这就造成了以下几个缺点：(1)混凝土正常养护周期28天，生产周期长、人员成本高。(2)外部约束构件在支撑工作工程中并没有明显的差异，因此无法从直观上判断支撑是否发挥作用、工作之后是否发生破坏；(3)由于耗能芯板与端部连接件直接焊接，导致支撑在破坏后无法进行更换和维修。

因此开发一种结构简单、生产周期短、震后可更换、工作状态可视化的新型防屈曲支撑，对于降低生产成本、加速震后修复、减少人民生命财产损失具有重要的实际意义。

技术实现要素：

为了解决上述技术问题，本实用新型提出了一种装配式自感知防屈曲支撑，解决已有防屈曲支撑生产周期长、震后无法修复、受力状态无法判断的问题。

为了达到上述目的，本实用新型的技术方案如下：

一种装配式自感知防屈曲支撑，包括：内部约束构件，可自由拉伸和压缩；外部约束构件，套设于内部约束构件的外侧；耗能芯板，设置于内部约束构件与外部约束构件之间，且在耗能芯板上固定设有位移传感组件；内部约束构件、外部约束构件和耗能芯板呈同心设置。

本实用新型一种装配式自感知防屈曲支撑将位移传感组件集成于耗能芯板上，实时反应耗能芯板的受力状态，实现防屈曲支撑工作状态的可视化。

在上述技术方案的基础上，还可做如下改进：

作为优选的方案，内部约束构件为三段式结构，包括：设置于两侧端部的内部约束件以及设置于相邻内部约束件之间的连接件，且内部约束件套设于连接件的外壁上。

采用上述优选的方案，内部约束构件受力更合理。

作为优选的方案，内部约束构件的拉伸和压缩长度不小于装配式自感知防屈曲支撑长度的1/50。

采用上述优选的方案，中间约束构件受力更合理。

作为优选的方案，内部约束件与耗能芯板通过第一紧固部件固定连接。

采用上述优选的方案，便于拆装和更换。

作为优选的方案，在内部约束件上设有圆孔，在耗能芯板的端部设有长槽孔，第一紧固部件穿过内部约束件上的圆孔和耗能芯板上的长槽孔将两者进行固定连接。

采用上述优选的方案，便于拆装和更换。

作为优选的方案，长槽孔的长度方向与内部约束件的轴向相垂直。

采用上述优选的方案，结构更优化，组装更方便。

作为优选的方案，外部约束构件由多根W型部件固定连接，且相邻W型部件通过第二紧固部件固定连接。

采用上述优选的方案，安装更简单、更换更方便。

作为优选的方案，在耗能芯板的表面附有隔离层。

采用上述优选的方案，更便于控制耗能芯板间隙，性能更可靠。

作为优选的方案，在耗能芯板上沿其轴向开设有用于放置位移传感组件的置纳槽。

采用上述优选的方案，位移传感组件布置方向与耗能芯板轴线方向平行，使得防屈曲支撑的受力状态更清晰、直观、准确。

作为优选的方案，在置纳槽内填充有封装胶。

采用上述优选的方案，封装效果更佳。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的装配式自感知防屈曲支撑的结构示意图。

图2为图1中A-A方剖视图

图3为图1中B_B方向的剖视图。

图4为图1中C-C方向的剖视图。

图5为本实用新型实施例提供的内部约束构件的结构示意图。

图6为本实用新型实施例提供的耗能芯板的结构结构示意图。

图7为图6中D-D方向的剖视图。

图8为本实用新型实施例提供的内部约束构件与耗能芯板组装结构示意图。

图9为本实用新型实施例提供的W型部件的结构示意图。

图10为本实用新型实施例提供的装配式自感知防屈曲支撑的爆炸图。

其中：内部约束构件1、内部约束件11、连接件12、外部约束构件2、耗能芯板3、隔离层31、置纳槽32、封装胶33、位移传感组件4、第一紧固部件5、第二紧固部件6。

具体实施方式

下面结合附图详细说明本实用新型的优选实施方式。

如图1-4所示，为了达到本实用新型的目的，一种装配式自感知防屈曲支撑的其中一些实施例中，一种装配式自感知防屈曲支撑包括：内部约束构件1、外部约束构件2以及耗能芯板3。内部约束构件1可自由拉伸和压缩；外部约束构件2套设于内部约束构件1的外侧；耗能芯板3设置于内部约束构件1与外部约束构件2之间，且在耗能芯板3上固定设有位移传感组件4；内部约束构件1、外部约束构件2和耗能芯板呈3同心设置。位移传感组件4由传感器、外部保护装置、导线及固定材料组成。

为了进一步地优化本实用新型的实施效果，在另外一些实施方式中，其余特征技术相同，不同之处在于，内部约束构件1为三段式结构，包括：设置于两侧端部的内部约束件11以及设置于相邻内部约束件之间的连接件12，且内部约束件11套设于连接件12的外壁上。

采用上述优选的方案，内部约束构件1受力更合理。中间约束件11可采用方形钢管、矩形钢管、圆形钢管或其他型式焊接钢管。中间约束件材质应为Q235、Q345或更高强度钢材。连接件12可采用方形钢管、矩形钢管、圆形钢管或其他型式焊接钢管。连接件12的外径小于中间约束件11内径0.5～1mm。

进一步，内部约束构件1的拉伸和压缩长度不小于装配式自感知防屈曲支撑长度的1/50。

采用上述优选的方案，中间约束构件受力更合理。

进一步，内部约束件11与耗能芯板3通过第一紧固部件5固定连接，在内部约束件11上设有圆孔，在耗能芯板3的端部设有长槽孔，第一紧固部件5穿过内部约束件11上的圆孔和耗能芯板3上的长槽孔将两者进行固定连接，长槽孔的长度方向与内部约束件11的轴向相垂直。

采用上述优选的方案，便于拆装和更换，结构更优化，组装更方便。

为了进一步地优化本实用新型的实施效果，在另外一些实施方式中，其余特征技术相同，不同之处在于，外部约束构件2由四根W型部件(如图9所示)固定连接，W型部件边缘设有螺栓孔，且相邻W型部件通过第二紧固部件6固定连接，将外部约束部件2固定于耗能芯板3周围。W型部件可由钢板整体折弯而成，也可焊接成型。材质为Q235、Q345或更高强度钢材。

采用上述优选的方案，安装更简单、更换更方便。

为了进一步地优化本实用新型的实施效果，在另外一些实施方式中，其余特征技术相同，不同之处在于，耗能芯板3由四块加工成型的钢板组成，耗能芯板材质为Q235钢或其他低屈服点钢。

进一步，在耗能芯板3的表面附有隔离层31。

采用上述优选的方案，更便于控制耗能芯板3间隙，性能更可靠。

为了进一步地优化本实用新型的实施效果，在另外一些实施方式中，其余特征技术相同，不同之处在于，在耗能芯板3上沿其轴向开设有用于放置位移传感组件4的置纳槽32。

采用上述优选的方案，位移传感组件4布置方向与耗能芯板轴线方向平行，使得防屈曲支撑的受力状态更清晰、直观、准确。位移传感组件4可选用裸光纤光栅传感器或铠装光栅光纤传感器，并通过特殊胶水固定于耗能芯板3上。

进一步，在置纳槽32内填充有封装胶33。

采用上述优选的方案，封装效果更佳。置纳槽32的内表面为光滑的圆弧面，且为了提高封装效果，可在置纳槽32的内表面开设多个小槽，提高封装胶33与置纳槽32的连接强度。

本实用新型一种装配式自感知防屈曲支撑的安装流程如下：

第一，如图5所示，首先将连接件12插入内部约束件11，将两者组装在一起。

第二，如图6、7所示，在耗能芯板3表面开置纳槽32后，将位移传感组件4沿耗能芯板3的轴向放置于槽中，并用树脂进行封装。封装完成后在耗能芯板3表面粘贴隔离层31。

第三，如图8所示，将耗能芯板3布置在中间约束构件1四周，并将耗能芯板3的长槽孔与内部约束件11的圆孔对其。对齐后，第一紧固部件5穿过耗能芯板3的长槽孔与内部约束件11的圆孔，将耗能芯板3与内部约束件11固定。

第四，如图10所示，将外部约束构件2沿轴向布置在耗能芯板3外侧，所有螺栓孔对齐后，将第二紧固部件6穿过螺栓孔，固定。

上述第一紧固部件5和第二紧固部件6既可以是六角螺栓，也可以是内六角螺栓。隔离层31既可以采用橡胶，也可以采用软玻璃等材料。隔离层31的表面成凹凸状或设有多个摩擦凸起，提高摩擦力。

本实用新型一种装配式自感知防屈曲支撑包括：内部约束构件1、外部约束构件2以及耗能芯板3；内部约束构件1两端发生轴向相对变形时，由于耗能芯板3与内部约束构件1通过第一紧固部件5固定连接，耗能芯板3会发生拉伸和压缩塑性变形，从而达到耗散能量的效果。在外部约束构件2的作用下，耗能芯板3不会发生低阶屈曲，从而保证支撑压缩时性能的稳定。

本实用新型一种装配式自感知防屈曲支撑安装在建筑结构内，通过金属屈服，减小建筑结构的地震响应，提高防震效果，使其在面对较大震动强度的地震时，防震效果依然良好。

以上的仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。