一种限位耗能支撑结构的制作方法

本实用新型属于建筑结构振动控制领域，特别是涉及一种限位耗能支撑结构。

背景技术：

地震灾害具有突发性和毁灭性，严重威胁着人类生命、财产的安全。世界上每年发生破坏性地震近千次，一次大地震可引起上千亿美元的经济损失，导致几十万人死亡或严重伤残。我国地处世界上两个最活跃的地震带上，是遭受地震灾害最严重的国家之一，地震造成的人员伤亡居世界首位，经济损失也十分巨大。地震中建筑物的大量破坏与倒塌，是造成地震灾害的直接原因。地震发生时，地面振动引起结构的地震反应。对于基础固接于地面的建筑结构物，其反应沿着高度从下到上逐层放大。由于结构物某部位的地震反应 ( 加速度、速度或位移 ) 过大，使主体承重结构严重破坏甚至倒塌；或虽然主体结构未破坏，但建筑饰面、装修或其它非结构配件等毁坏而导致严重损失；或室内昂贵仪器、设备破坏导致严重的损失或次生灾害。为了避免上述灾害的发生，人们必须对结构体系的地震反应进行控制，并消除结构体系的“放大器”作用，结构消能减振技术是把结构的某些非承重构件( 如剪力墙、连接件等) 设计成消能杆件，或在结构的某些部位 ( 层间空间、节点、连接缝等 ) 安装消能装置。在小风或小震时，这些消能杆件( 或消能装置) 和结构本身具有足够的侧向刚度以满足使用要求，结构处于弹性状态；当出现大震或大风时，随着结构侧向变形的增大，消能构件或消能装置率先开始工作，产生较大阻尼，大量消耗输入结构的地震或风振能量，使结构的动能或弹性势能等能量转化成热能等形式耗散掉，迅速衰减结构的地震或风振反应 ( 位移、速度、加速度等 )，使主体结构避免出现明显的非弹性状态，保护主体结构及构件在强震或大风中免遭破坏。因为地震等原因传输给建筑结构的外部能量，是结构产生振动的根源，所以在结构中设置耗能装置，增加耗能量，将会减少结构的振动反应。目前研究开发的防屈曲耗能构件的约束混凝土容易被压碎而失去了约束与防屈曲作用，致使其耗能能力大幅降低。因此，一些耗能构件制造工艺，耗能性能等仍需要进一步改进。

技术实现要素：

为了解决上述存在的技术问题，本实用新型提供了一种限位耗能支撑结构，采用一体多用的结构设计，设置的形状记忆合金和连接板都是协同受力的，为该结构在拉压方向的振动提供稳定的阻尼力及自动复位功能，使其拥有良好的抗震性能、延性和滞回耗能能力。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：

一种限位耗能支撑结构，包括连接板、连接板螺孔、拉压杆、端部耗能钢板、侧部支撑耗能钢板、耗能软钢板、圆形软钢耗能内筒、协调连接钢筋、弧形耗能钢板、泡沫铝耗能材料、外置挤压限位板、内置拉动限位板、外部支撑耗能钢板、锁紧螺母、摩擦耗能块和形状记忆合金，其特征在于：

一种限位耗能支撑结构的主体是由端部耗能钢板、侧部支撑耗能钢板和外部支撑耗能钢板围成的结构，在围成的结构内的空腔设置泡沫铝耗能材料，在围成的结构内的中部设置圆形软钢耗能内筒，在圆形软钢耗能内筒的两侧设置耗能软钢板，耗能软钢板和圆形软钢耗能内筒之间设置若干弧形耗能钢板，弧形耗能钢板的上下两端分别与端部耗能钢板固定连接，弧形耗能钢板从中间至左右两侧的弯曲半径逐渐减小，耗能软钢板、圆形软钢耗能内筒、弧形耗能钢板通过协调连接钢筋连接，协调连接钢筋分别穿过耗能软钢板、圆形软钢耗能内筒、弧形耗能钢板的中点，协调连接钢筋的两端采用锁紧螺母锁紧固定，在侧部支撑耗能钢板和耗能软钢板之间设置拉压杆，拉压杆上设置多个摩擦耗能块，端部耗能钢板和连接板通过拉压杆连接，在拉压杆上设置外置挤压限位板和内置拉动限位板，外置挤压限位板设置在端部耗能钢板、侧部支撑耗能钢板和外部支撑耗能钢板围成的结构外靠近端部耗能钢板的位置，内置拉动限位板设置在端部耗能钢板、侧部支撑耗能钢板和外部支撑耗能钢板围成的结构内靠近端部耗能钢板的位置，在连接板和端部耗能钢板之间设置若干组相互斜交叉拉结的形状记忆合金，形状记忆合金两端分别和连接板、端部耗能钢板固结连接，在连接板的两侧开设若干连接板螺孔。

进一步地，所述的端部耗能钢板、侧部支撑耗能钢板、耗能软钢板、圆形软钢耗能内筒、弧形耗能钢板、外部支撑耗能钢板采用低屈服点钢板制作而成。

进一步地，所述的泡沫铝耗能材料采用泡沫铝制作而成。

进一步地，所述的端部耗能钢板、侧部支撑耗能钢板、外部支撑耗能钢板之间采用焊接连接。

进一步地，所述的在连接板的两侧等间距开设若干连接板螺孔。

本实用新型的有益效果：

本实用新型的有益效果是采用一体多用的结构设计，在整体结构受到拉动时，设置的连接板能通过拉压杆和内置拉动限位板带动端部耗能钢板拉动变形耗能，在整体结构受到挤压时，设置的连接板能通过拉压杆和外置挤压限位板带动端部耗能钢板挤压变形耗能，而且拉动或挤压时，端部耗能钢板可带动结构内设置的耗能软钢板、圆形软钢耗能内筒、弧形耗能钢板弯曲变形耗能并且发生相对位移时能和泡沫铝耗能材料相互挤压耗能，同时拉压杆可带动摩擦耗能块和泡沫铝耗能材料摩擦耗能，设置的形状记忆合金和连接板都是协同受力的，其具有超强的恢复变形能力，为该结构在拉压方向的振动提供稳定的阻尼力及自动复位功能，使其拥有良好的抗震性能、延性和滞回耗能能力。

附图说明

图1为本实用新型一种限位耗能支撑结构正视示意图。

图2为本实用新型一种限位耗能支撑结构俯视示意图。

图3为图2的A-A剖面示意图。

图中：1为连接板；2为连接板螺孔；3为拉压杆；4为端部耗能钢板；5为侧部支撑耗能钢板；6为耗能软钢板；7为圆形软钢耗能内筒；8为协调连接钢筋；9为弧形耗能钢板；10为泡沫铝耗能材料；11为外置挤压限位板；12为内置拉动限位板；13为外部支撑耗能钢板；14为锁紧螺母；15为摩擦耗能块；16为形状记忆合金。

具体实施方式

为了进一步说明本实用新型，下面结合附图及实施例对本实用新型进行详细地描述，但不能将它们理解为对本实用新型保护范围的限定。

实施例：如图1～3所示，一种限位耗能支撑结构，包括连接板1、连接板螺孔2、拉压杆3、端部耗能钢板4、侧部支撑耗能钢板5、耗能软钢板6、圆形软钢耗能内筒7、协调连接钢筋8、弧形耗能钢板9、泡沫铝耗能材料10、外置挤压限位板11、内置拉动限位板12、外部支撑耗能钢板13、锁紧螺母14、摩擦耗能块15和形状记忆合金16，其特征在于：

一种限位耗能支撑结构的主体是由端部耗能钢板4、侧部支撑耗能钢板5和外部支撑耗能钢板13围成的结构，在围成的结构内的空腔设置泡沫铝耗能材料10，在围成的结构内的中部设置圆形软钢耗能内筒7，在圆形软钢耗能内筒7的两侧设置耗能软钢板6，耗能软钢板6和圆形软钢耗能内筒7之间设置若干弧形耗能钢板9，弧形耗能钢板9的上下两端分别与端部耗能钢板4固定连接，弧形耗能钢板9从中间至左右两侧的弯曲半径逐渐减小，耗能软钢板6、圆形软钢耗能内筒7、弧形耗能钢板9通过协调连接钢筋8连接，协调连接钢筋8分别穿过耗能软钢板6、圆形软钢耗能内筒7、弧形耗能钢板9的中点，协调连接钢筋8的两端采用锁紧螺母14锁紧固定，在侧部支撑耗能钢板5和耗能软钢板6之间设置拉压杆3，拉压杆3上设置多个摩擦耗能块15，端部耗能钢板4和连接板1通过拉压杆3连接，在拉压杆3上设置外置挤压限位板11和内置拉动限位板12，外置挤压限位板11设置在端部耗能钢板4、侧部支撑耗能钢板5和外部支撑耗能钢板13围成的结构外靠近端部耗能钢板4的位置，内置拉动限位板12设置在端部耗能钢板4、侧部支撑耗能钢板5和外部支撑耗能钢板13围成的结构内靠近端部耗能钢板4的位置，在连接板1和端部耗能钢板4之间设置若干组相互斜交叉拉结的形状记忆合金16，形状记忆合金16两端分别和连接板1、端部耗能钢板4固结连接，在连接板1的两侧开设若干连接板螺孔2；泡沫铝耗能材料10填充设置在由端部耗能钢板4、侧部支撑耗能钢板5和外部支撑耗能钢板13围成的结构内的空腔里。

端部耗能钢板4、侧部支撑耗能钢板5、耗能软钢板6、圆形软钢耗能内筒7、弧形耗能钢板9、外部支撑耗能钢板13采用低屈服点钢板制作而成；

泡沫铝耗能材料10采用泡沫铝制作而成；端部耗能钢板4、侧部支撑耗能钢板5、外部支撑耗能钢板13之间采用焊接连接。在连接板1的两侧等间距开设若干连接板螺孔2。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。