一种用于大跨度空间结构的耗能支撑装置的制作方法

1.本实用新型涉及抗震减震技术领域，具体是涉及一种用于大跨度空间结构的耗能支撑装置。


背景技术：

2.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。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和经济损失十分巨大，大跨空间结构受到的影响更大，破坏性也更大，因此研究大跨空间结构抗震减震的意义重大。
3.在地震动作用下，水平地震力将集中作用于上部结构，并传递到下部结构柱，大跨空间结构与下部结构柱的的强度与刚度都足够大，因此，与大跨空间结构和下部结构柱相比，中间连接件支撑的抗震设计和性能尤为重要。
4.在小、中及大震作用下，防屈曲耗能支撑不仅始终能够起到抗侧力构件的作用，而且在大震作用下进入屈服消耗地震输入的能力。这种作用源于防屈曲支撑的内核钢板受到外围单元的约束作用，在大震作用受压时不会发生屈曲，而表现为内核截面屈服。这样支撑构件在拉压反复荷载作用下，表现出基本相同的滞回性能，且滞回曲线非常饱满，是消耗地震能量的绝佳构件。
5.目前现有的耗能支撑，耗能性能较低。


技术实现要素：

6.为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种用于大跨度空间结构的耗能支撑装置，能够提高耗能支撑装置的耗能性能。
7.为实现上述目的，本实用新型采用了以下技术方案：
8.一种用于大跨度空间结构的耗能支撑装置，耗能支撑装置包括壳体，防屈曲耗能支撑装置还包括耗能结构，所述耗能结构沿周向分布在壳体的内壁上。
9.进一步，所述耗能结构位于壳体的拐角处。
10.进一步优选的，所述耗能结构为弧形状，且弧形状的耗能结构弯曲方向朝向壳体的内侧。
11.进一步优选的，所述耗能结构包括第二弧形板和固定在第二弧形板两侧板面上的第一弧形板，所述第一弧形板的屈服点大于第二弧形板的屈服点；所述第一弧形板和/或第二弧形板固定在壳体的内壁上。
12.更进一步优选的，所述第二弧形板的弧长大于第一弧形板的弧长，且第一弧形板位于第二弧形板的中部；所述第二弧形板的两端部固定在壳体的内壁上。
13.进一步优选的，第一弧形板和第二弧形板之间设置有弹性填充物。
14.进一步，所述壳体的端面上固定有连接件；所述壳体的内部与连接件相对应的设置有内置钢板，且内置钢板的端部焊接在壳体端部的内壁上。
15.更进一步优选的，所述连接件的横截面为十字型。
16.进一步优选的，所述壳体包括沿周向分布的侧板和分别位于侧板两端部的上封板和下封板；所述内置钢板的一端固定在下封板上，所述内置钢板的另一端固定在上封板；所述耗能结构位于相邻侧板构成的拐角处，且耗能结构的第二弧形板的两端部固定在相邻侧板的内壁上。
17.更进一步优选的，所述第二弧形板的两端部通过第一螺栓固定在侧板上，所述侧板上开设有与第一螺栓相适配的通孔，平行于壳体轴向上的相邻通孔之间的间距为20mm～30mm。
18.本实用新型的有益效果如下：
19.(1)本实用新型的耗能结构沿周向分布在壳体的内部，实现对壳体的全覆盖，破坏性较大的地震横波使得壳体发生变形，本实用新型的耗能结构能够极大地消耗地震的能量，从而提高了本实用新型的耗能支撑装置的耗能性能。
20.(2)本实用新型的每个耗能结构由三层弧形板组成，中间层是低屈服点弧形板，内外层是高屈服点弧形板，高屈服点弧形板可防止低屈服点弧形板发生平面外弯曲屈曲，保证低屈服点弧形板剪压屈服耗能。
21.(3)本实用新型在高屈服点弧形板与低屈服点板之间涂抹弹性填充物，提高了结构整体性，进一步增加了耗能，从而提高支撑的延性、耗能能力、抗震性能。高屈服点弧形板具有较大的极限弹性应变值，为低屈服点弧形板的屈服耗能提供保证，充分发挥低屈服点弧形板的剪压屈服耗能能力；且高屈服点弧形板起到受力骨架作用，可提供足够的承载能力和刚度。
22.(4)本实用新型的壳体用四个侧板、一个上封板、一个下封板拼接而成，这三者均可在工厂内加工制作，现场仅需吊装，施工方便快捷，而且结构简单，可采用装配式施工。
附图说明
23.图1为本实用新型的整体结构图；
24.图2为本实用新型的图1中去掉两个侧板及两个侧板上面的耗能结构之后的结构图；
25.图3为本实用新型的去掉上封板之后的俯视图；
26.图4为本实用新型的耗能结构的示意图。
27.图中标注符号的含义如下：
28.11-壳体111-侧板112-上封板113-下封板114-第一螺栓
29.115-耗能结构1151-第一弧形板1152-第二弧形板1153-弹性填充物
30.1154-第二螺栓1155-螺栓孔12-连接件21-内置钢板22-预留钢板
具体实施方式
31.以下结合实施例和说明书附图，对本实用新型中的技术方案进行清楚、完整地描述。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
32.一种用于大跨度空间结构的耗能支撑装置，防屈曲耗能支撑装置包括壳体11，防
屈曲耗能支撑装置还包括耗能结构115，耗能结构115沿周向分布在壳体11的内壁上，沿壳体11的轴向上设置的连接件12。连接件12固定于壳体11的顶部。
33.如图1所示，壳体11为正方体，由位于侧面的四个侧板111和位于上部的上封板112以及位于下部的下封板113组成。
34.如图2和图3所示，耗能结构115的数量为四组，四组的耗能结构115沿壳体11上下设置，每组耗能结构115的数量为四个，且四个耗能结构115分别位于壳体11的拐角处。
35.如图2和图3所示，耗能结构115耗能结构115为弧形状，且弧形状的耗能结构115弯曲方向朝向壳体11的内侧。
36.如图4所示，耗能结构115包括第二弧形板1152和固定在第二弧形板1152两侧板面上的第一弧形板1151，第二弧形板1152和第一弧形板1151通过第二螺栓1154固定在一起，第一弧形板1151的屈服点大于第二弧形板1152的屈服点，且第一弧形板1151和第二弧形板1152构成面贴合，第一弧形板1151和第二弧形板1152之间设置有弹性填充物1153。本实施例中，第一弧形板1151和第二弧形板1152均为钢板。
37.如图4所示，第二弧形板1152的弧长大于第一弧形板1151的弧长，且第一弧形板1151位于第二弧形板1152的中部；第二弧形板1152的两端部均开设有螺栓孔1155，第一螺栓114插入到螺栓孔1155中将第二弧形板1152固定在侧板111的内壁上。侧板111上开设有与第一螺栓114相适配的通孔，平行于壳体11轴向上的相邻通孔之间的间距为20mm～30mm。
38.本实施例中，连接件12的横截面为十字型，壳体11的端面上固定有连接件12；壳体11的内部与连接件12相对应的设置有内置钢板21，且内置钢板21的端部焊接在壳体11端部的内壁上。
39.使用时，十字型的连接件12位于壳体11外部的端部固定到建筑物上，壳体11的下封板113与建筑物的柱体的预留钢板22用螺栓相连接。当发生地震时，引发壳体11的扭曲变形，而其内部的耗能结构115能够消耗地震的能量。