偏心支撑耗能梁和偏心支撑构件的制作方法

1.本发明涉及钢结构建筑技术领域，具体地，涉及一种偏心支撑耗能梁和偏心支撑构件。


背景技术：

2.偏心支撑指的是支撑轴线与梁轴线交点同梁柱交点有一定的距离，两交点间的梁段即所谓耗能梁段。偏心支撑结构包括耗能梁段和分别连接在耗能梁段两端的非耗能梁段。
3.地震发生时，耗能梁段进入塑性并通过塑性变形来耗散地震的能量，然而，相关技术中，剪切屈服型耗能梁段仅腹板发生塑性变形，弯曲屈服型耗能梁段仅翼缘发生塑性变形，上述两种耗能梁段塑性变形均发挥不充分，导致耗散地震能量的能力得不到充分利用，弯曲剪切型耗能梁段的翼缘和腹板同时发生变形，导致弯曲剪切型耗能梁段塑性变形过快引起整体建筑结构刚度下降过快。


技术实现要素：

4.本发明是基于发明人对以下事实和问题的发现和认识做出的：
5.相关技术中偏心支撑耗能梁的结构通常设计为剪切屈服型耗能梁、弯曲屈服型耗能梁或弯曲剪切型耗能梁。
6.然而，发明人在实际的应用过程中发现，在遭遇地震时，剪切屈服型耗能梁只有耗能梁段的腹板发生剪切塑性变形，而耗能梁段的翼缘不发生塑性变形，弯曲屈服型耗能梁段只有耗能梁段的翼缘发生塑性变形，而耗能梁段的腹板不发生塑性变形，导致剪切屈服型耗能梁或弯曲屈服型耗能梁的塑性变形发挥不充分，耗散地震能量的能力也得不到充分利用，弯曲剪切型耗能梁的翼缘和腹板同时发生变形，导致弯曲剪切型耗能梁段塑性变形过快引起整体建筑结构刚度下降过快，因此，还需进一步地提升偏心支撑耗能梁的耗能效果和抗震性能。
7.本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的实施例提出一种偏心支撑耗能梁和偏心支撑构件，在地震作用下，该偏心支撑耗能梁的耗能能力可以充分发挥，降低结构刚度的下降速度和变形过快而引起的灾害影响。
8.本发明实施例的偏心支撑耗能梁包括沿第一方向顺序连接的第一耗能梁段、第二耗能梁段以及第三耗能梁段，所述第一耗能梁段、所述第二耗能梁段和所述第三耗能梁段中的每一个包括：耗能梁第一翼缘，所述耗能梁第一翼缘沿所述第一方向延伸，所述第一耗能梁段的耗能梁第一翼缘在第二方向上的尺寸沿朝向所述第二耗能梁段的方向逐渐减小，所述第三耗能梁段的耗能梁第一翼缘在所述第二方向上的尺寸沿朝向所述第二耗能梁段的方向逐渐减小，所述第二方向与所述第一方向正交；耗能梁第二翼缘，所述耗能梁第二翼缘和所述耗能梁第一翼缘相对设置，所述耗能梁第二翼缘沿所述第一方向延伸，所述第一耗能梁段的耗能梁第二翼缘在第二方向上的尺寸沿朝向所述第二耗能梁段的方向逐渐减
小，所述第三耗能梁段的耗能梁第二翼缘在所述第二方向上的尺寸沿朝向所述第二耗能梁段的方向逐渐减小；耗能梁腹板，所述耗能梁腹板沿所述第一方向延伸，所述耗能梁腹板连接所述耗能梁第一翼缘的底面和所述耗能梁第二翼缘的顶面；所述第一耗能梁段、所述第二耗能梁段和所述第三耗能梁段满足：ms≡μ
·vs
；其中，ms为所述第一耗能梁段或所述第三耗能梁段的全塑性受弯承载力；vs为所述第二耗能梁段的全塑性受剪承载力；μ为常数系数，取值范围为1.1≤μ≤1.25；≡表示相当于。
9.本发明实施例的偏心支撑耗能梁，第一耗能梁段、第二耗能梁段和第三耗能梁段满足ms≡μ
·vs
时，地震作用下第一耗能梁段的耗能梁腹板和第三耗能梁段的耗能梁腹板先发生塑性变形耗能，第二耗能梁段的耗能梁腹板再发生塑性变形耗能，第一耗能梁段的耗能梁第一翼缘和耗能梁第二翼缘与第三耗能梁段的第一翼缘和耗能梁第二翼缘最后发生塑性变形，由此，本发明实施例的偏心支撑耗能梁的耗能能力可充分发挥，避免耗能梁翼缘和腹板同时发生塑性变形造成整体建筑结构刚度下降过快，避免整体建筑结构变形增加过快，从而减小地震灾害对整体建筑结构的影响。
10.在一些实施例中，所述第一耗能梁段、所述第二耗能梁段以及所述第三耗能梁段满足：
11.m
rl
≥max(m
sl1
，m
sl2
，......m
sli
......，m
sln
)；
12.m
rl
/γ
re
≥η
·
max(m
sle1，msle2
，......m
slei
......，m
slen
)；
[0013]vrl
≥max(v
sl1
，v
sl2
，......v
sli
......，v
sln
)；
[0014]vrl
/γ
re
≥η
·
max(v
sle1
，v
sle2
，......v
slei
......，v
slen
)；
[0015]nrl
≥max(n
sl1
，n
sl2
，......n
sli
......，n
sln
)；
[0016]nrl
/γ
re
≥η
·
max(n
sle1
，n
sle2
，......n
slei
......，n
slen
)；其中，
[0017]mrl
、v
rl
、n
rl
为所述第一耗能梁段的弯矩抗力、剪力抗力和轴力抗力的设计值，或第二耗能梁段的弯矩抗力、剪力抗力和轴力抗力的设计值，或所述第三耗能梁段的弯矩抗力、剪力抗力和轴力抗力的设计值；
[0018]msli
、v
sli
、n
sli
为非地震工况时，所述第一耗能梁段的荷载基本组合效应弯矩、剪力、轴力设计值，或所述第二耗能梁段的荷载基本组合效应弯矩、剪力、轴力设计值，或所述第三耗能梁段的荷载基本组合效应弯矩、剪力、轴力设计值；
[0019]mslei
、v
slei
、n
slei
为地震工况时，所述第一耗能梁段的荷载基本组合效应弯矩、剪力、轴力设计值，或所述第二耗能梁段的荷载基本组合效应弯矩、剪力、轴力设计值，或所述第三耗能梁段的荷载基本组合效应弯矩、剪力、轴力设计值；
[0020]
γ
re
为承载力抗震调整系数；
[0021]
η为常数放大系数，大于1.0。
[0022]
在一些实施例中，所述第二耗能梁段满足：m
rml
≥v
sm
·
l2/2；其中，m
rml
为所述第二耗能梁段的弯矩抗力设计值；v
sm
为所述第二耗能梁段的全塑性受剪承载力；l2为所述第二耗能梁段在所述第一方向上的尺寸。
[0023]
在一些实施例中，所述第一耗能梁段在所述第一方向上远离所述第二耗能梁段的一端，或所述第三耗能梁段在所述第一方向上远离所述第二耗能梁段的一端满足：一端，或所述第三耗能梁段在所述第一方向上远离所述第二耗能梁段的一端满足：其中，
[0024]
为所述第一耗能梁段在所述第一方向上远离所述第二耗能梁段的一端的弯
矩抗力设计值，或所述第三耗能梁段在所述第一方向上远离所述第二耗能梁段的一端的弯矩抗力设计值；
[0025]vsm
为所述第二耗能梁段的全塑性受剪承载力；
[0026]
l为所述第一耗能梁段、所述第二耗能梁段以及所述第三耗能梁段在所述第一方向上的总的尺寸，l＝2
·
l1+l2；
[0027]
l1为所述第一耗能梁段或第三耗能梁段在所述第一方向上的尺寸；
[0028]
l2为所述第二耗能梁段在所述第一方向上的尺寸。
[0029]
在一些实施例中，所述第一耗能梁段或第三耗能梁段在所述第一方向上的任一截面处满足：
[0030]
其中，
[0031]
为所述第一耗能梁段或第三耗能梁段在所述第一方向上的任一截面处的弯矩抗力设计值；
[0032]vsm
为第二耗能梁段的全塑性受剪承载力；
[0033]
x为所述第一耗能梁段或所述第三耗能梁段在所述第一方向上的任一截面距所述第二耗能梁段中间位置的距离，x的取值范围为：l2/2＜x＜(l2/2+l1)。
[0034]
在一些实施例中，所述第二耗能梁段在所述第一方向上的尺寸满足：l/3≤l2≤l/2；所述第一耗能梁段或所述第三耗能梁段在所述第一方向上的尺寸满足：l/4≤l1≤l/3；其中，
[0035]
l为所述第一耗能梁段、第二耗能梁段和第三耗能梁段在所述第一方向上的总的尺寸，l＝2
·
l1+l2；
[0036]
l1为所述第一耗能梁段或所述第三耗能梁段在所述第一方向上的尺寸；
[0037]
l2为所述第二耗能梁段在所述第一方向上的尺寸。
[0038]
在一些实施例中，所述第一耗能梁段的所述耗能梁第一翼缘或所述耗能梁第二翼缘远离所述第二耗能梁段的一端，或所述第三耗能梁段的所述耗能梁第一翼缘或所述耗能梁第二翼缘远离所述第二耗能梁段的一端满足：
[0039]
b1＝[h1·
tw·
(0.29
·
μ
·
l-0.25
·
h1)]/[tf·
(h1+tf)]，其中，
[0040]
b1为所述第一耗能梁段的所述耗能梁第一翼缘或所述耗能梁第二翼缘远离所述第二耗能梁段的一端，或所述第三耗能梁段的所述耗能梁第一翼缘或所述耗能梁第二翼缘远离所述第二耗能梁段的一端在所述第二方向上的尺寸；
[0041]
tf为所述耗能梁第一翼缘或所述耗能梁第二翼缘在所述上下方向上的尺寸，所述上下方向与所述第一方向和所述第二方向正交；
[0042]
tw为所述耗能梁腹板在所述第二方向上的尺寸；
[0043]
h1为所述耗能梁腹板在所述上下方向上的尺寸；
[0044]
l1为所述第一耗能梁段或所述第三耗能梁段在所述第一方向上的尺寸；
[0045]
l2为所述第二耗能梁段在所述第一方向上的尺寸；
[0046]
l为所述第一耗能梁段、第二耗能梁段和第三耗能梁段在所述第一方向上的总的尺寸，l＝2*11+l2。
[0047]
在一些实施例中，所述第二耗能梁段的所述耗能梁第一翼缘或所述耗能梁第二翼缘满足：
[0048]
b2＝[h1·
tw·
(0.29
·
μ
·
l
2-0.25
·
h1)]/[tf·
(h1+tf)]；其中，
[0049]
b2为所述第二耗能梁段的所述耗能梁第一翼缘或所述耗能梁第二翼缘在所述第二方向上的尺寸；
[0050]
tf为所述耗能梁第一翼缘或所述耗能梁第二翼缘在上下方向上的尺寸；
[0051]
tw为所述耗能梁腹板在所述第二方向上的尺寸；
[0052]
h1为所述耗能梁腹板在所述上下方向上的尺寸；
[0053]
l2为所述第二耗能梁段在第一方向上的尺寸。
[0054]
在一些实施例中，所述第一耗能梁段的所述耗能梁第一翼缘或所述耗能梁第二翼缘的任一位置在所述第二方向上的尺寸，或所述第三耗能梁段的所述耗能梁第一翼缘或所述耗能梁第二翼缘的任一位置在所述第二方向上的尺寸满足：
[0055]bx
＝[h1·
tw·
(0.58
·
μ
·
x-0.25
·
h1)]/[tf·
(h1+tf)]；其中，
[0056]bx
为所述第一耗能梁段(31)的所述耗能梁第一翼缘(34)或所述耗能梁第二翼缘(35)的任一位置在所述第二方向上的尺寸，或所述第三耗能梁段(33)的所述耗能梁第一翼缘(34)或所述耗能梁第二翼缘(35)的任一位置在所述第二方向上的尺寸，b2＜b
x
＜b1；
[0057]
tf为所述耗能梁第一翼缘或所述耗能梁第二翼缘在上下方向上的尺寸；
[0058]
tw为所述耗能梁腹板在所述第二方向上的尺寸；
[0059]
h1为所述耗能梁腹板在所述上下方向上的尺寸；
[0060]
x为所述第一耗能梁段或所述第三耗能梁段在所述第一方向上的任一截面距所述第二耗能梁段中间位置的距离，x的取值范围为：l2/2＜x＜(12/2+l1)。
[0061]
本发明实施例的偏心支撑构件包括第一非耗能梁段、第二非耗能梁段和偏心支撑耗能梁，所述偏心支撑耗能梁为上述任一项所述的偏心支撑耗能梁，所述第一非耗能梁段和所述第二非耗能梁段沿所述第一方向延伸，所述第一非耗能梁段的一端与所述偏心支撑耗能梁的一端相连，所述第二非耗能梁段的一端与所述偏心支撑耗能梁的另一端相连。
[0062]
本发明实施例的偏心支撑构件中偏心支撑耗能梁的耗能能力可充分发挥，避免耗能梁翼缘和腹板同时发生塑性变形造成整体建筑结构刚度下降过快，避免整体建筑结构变形增加过快，从而减小地震灾害对整体建筑结构的影响。
[0063]
在一些实施例中，所述第一非耗能梁段或所述第二非耗能梁段满足：
[0064]mrb
≥max(m
sb1
，m
sb2
，......m
sbi
......，m
sbn
)；
[0065]mrb
/γ
re
≥η
·
max(α1·msbe1
，α2·msbe2
，......αi·msbei
......，αn·msbenn
)；
[0066]vrb
≥max(v
sb1
，v
sb2
，......v
sbi
......，v
sbn
)；
[0067]vrb
/γ
re
≥η
·
max(α1·vsbe1
，α2·vsbe2
，......αi·vsbei
......，αn·vsben
)；
[0068]nrb
≥max(n
sb1
，n
sb2
，......n
sbi
......，n
sbn
)；
[0069]nrb
/γ
re
≥η
·
max(α1·nsbe1
，α2·nsbe2
，......αi·nsbei
......，αn·nsbenn
)；
[0070]
其中，
[0071]mrb
、v
rb
、n
rb
为所述第一非耗能梁段的弯矩、剪力、轴力抗力设计值，或所述第二非耗能梁段的弯矩、剪力、轴力抗力设计值；
[0072]msbi
、v
sbi
、n
sbi
为非地震工况时，所述第一非耗能梁段的荷载基本组合效应弯矩、剪力、轴力设计值，或所述第二非耗能梁段的荷载基本组合效应弯矩、剪力、轴力设计值；
[0073]msbei
、v
sbei、nsbei
为地震工况时，所述第一非耗能梁段的荷载基本组合效应弯矩、剪力、轴力设计值，或所述第二非耗能梁段的荷载基本组合效应弯矩、剪力、轴力设计值；
[0074]msl
、m
sm
、m
sr
分别为所述第一耗能梁段、所述第二耗能梁段、所述第三耗能梁段的全塑性受弯承载力；
[0075]vsl
、v
sm
、v
sr
分别为所述第一耗能梁段、所述第二耗能梁段、所述第三耗能梁段的全塑性受剪承载力；
[0076]msllei
、v
sllei
为地震工况时，所述第一耗能梁段(31)的荷载基本组合效应弯矩、剪力设计值；
[0077]msmlei
、v
smlei
为地震工况时，所述第二耗能梁段(32)的荷载基本组合效应弯矩、剪力设计值；
[0078]msrlei
、v
srlei
为地震工况时，所述第三耗能梁段(33)的荷载基本组合效应弯矩、剪力设计值；
[0079]
γ
re
承载力抗震调整系数；
[0080]
η为常数放大系数，大于1.0。
[0081]
在一些实施例中，所述第一非耗能梁段和所述第二非耗能梁段中的每一个包括非耗能梁第一翼缘、非耗能梁第二翼缘和非耗能梁腹板，所述非耗能梁第一翼缘、所述非耗能梁第二翼缘和所述非耗能梁腹板沿所述第一方向延伸，所述非耗能梁腹板连接所述非耗能梁第一翼缘的底面和所述非耗能梁第二翼缘的顶面。
[0082]
在一些实施例中，所述偏心支撑构件还包括加劲板，所述加劲板至少设有两个，至少两个所述加劲板分别设在所述耗能梁腹板在所述第二方向上的两侧，且所述加劲板在所述第二方向上的一侧面与所述耗能梁腹板的侧面相连，所述加劲板的上端与所述耗能梁第一翼缘的底面相连，所述加劲板的下端与所述耗能梁第二翼缘的顶面相连。
[0083]
在一些实施例中，所述偏心支撑构件还包括第一支撑梁段和第二支撑梁段，所述第一支撑梁段的一端与所述第一非耗能梁段靠近所述偏心支撑耗能梁的一端的底面相连，所述第一支撑梁段的另一端沿向下的方向延伸且朝向远离所述偏心支撑耗能梁的方向倾斜，所述第二支撑梁段的一端与所述第二非耗能梁段靠近所述偏心支撑耗能梁的一端的底面相连，所述第二支撑梁段的另一端沿向下的方向且朝向远离所述偏心支撑耗能梁的方向倾斜。
附图说明
[0084]
图1是根据本发明实施例的偏心支撑耗能梁和偏心支撑构件的结构示意图。
[0085]
图2是根据本发明实施例的偏心支撑耗能梁和偏心支撑构件的俯视图。
[0086]
图3是图1中a-a的剖面示意图。
[0087]
图4是图1中b-b的剖面示意图。
[0088]
图5是图1中c-c的剖面示意图。
[0089]
附图标记：1、第一非耗能梁段；11、非耗能梁第一翼缘；12、非耗能梁第二翼缘；13、非耗能梁腹板；2、第二非耗能梁段；3、偏心支撑耗能梁；31、第一耗能梁段；32、第二耗能梁段；33、第三耗能梁段；34、耗能梁第一翼缘；35、耗能梁第二翼缘；36、耗能梁腹板；4、加劲板；5、第一支撑梁段；6、第二支撑梁段。
具体实施方式
[0090]
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
[0091]
如图1-5所示，根据本发明实施例的偏心支撑耗能梁包括沿第一方向(如图1所示的从左向右的方向)顺序连接的第一耗能梁段31、第二耗能梁段32以及第三耗能梁段33。具体地，如图1所示，第一耗能梁段31的右端与第二耗能梁段32的左端相连，第二耗能梁段32的右端与第三耗能梁段33的左端相连。
[0092]
如图1、图4和图5所示，第一耗能梁段31、第二耗能梁段32和第三耗能梁段33中的每一个包括耗能梁第一翼缘34、耗能梁第二翼缘35和耗能梁腹板36。耗能梁第一翼缘34沿第一方向延伸，第一耗能梁段31的耗能梁第一翼缘34在第二方向(如图2所示)上的尺寸沿朝向第二耗能梁段32的方向逐渐减小，第三耗能梁段33的耗能梁第一翼缘34在第二方向上的尺寸沿朝向第二耗能梁段32的方向逐渐减小，第二方向与第一方向正交。
[0093]
具体地，耗能梁第一翼缘34在第二方向上的尺寸与耗能梁第二翼缘35在第二方向上的尺寸相同。耗能梁第一翼缘34和耗能梁第二翼缘35可选用q235钢或q345钢，耗能梁腹板36也可选用q235钢或q345钢。
[0094]
如图2所示，第一耗能梁段31的耗能梁第一翼缘34的左端在第二方向上的尺寸大于右端在第二方向上的尺寸，第三耗能梁段33的耗能梁第一翼缘34的右端在第二方向上的尺寸大于左端在第二方向上的尺寸。第二耗能梁段32的耗能梁第一翼缘34在第二方向上的尺寸在左右方向上恒定。
[0095]
耗能梁第二翼缘35和耗能梁第一翼缘34相对设置，耗能梁第二翼缘35沿第一方向延伸，第一耗能梁段31的耗能梁第二翼缘35在第二方向上的尺寸沿朝向第二耗能梁段32的方向逐渐减小，第三耗能梁段33的耗能梁第二翼缘35在第二方向上的尺寸沿朝向第二耗能梁段32的方向逐渐减小。
[0096]
耗能梁腹板36沿第一方向延伸，耗能梁腹板36连接耗能梁第一翼缘34的底面和耗能梁第二翼缘35的顶面。具体地，如图1所示，耗能梁腹板36的上侧面与耗能梁第一翼缘34的底面相连，耗能梁腹板36的下侧面与耗能梁第二翼缘35的顶面相连。耗能梁腹板36与耗能梁第一翼缘34和耗能梁第二翼缘35的连接方式可为焊接。
[0097]
第一耗能梁段31、第二耗能梁段32和第三耗能梁段33满足：ms≡μ
·vs
；其中，
[0098]ms
为第一耗能梁段31或第三耗能梁段33的全塑性受弯承载力；
[0099]vs
为第二耗能梁段32的全塑性受剪承载力；
[0100]
μ为常数系数，取值范围为1.1≤μ≤1.25；
[0101]
≡表示相当于，当达到符号“≡”右边的条件时，发生符号“≡”左边的结果。
[0102]
本发明实施例的偏心支撑耗能梁，第一耗能梁段31、第二耗能梁段32和第三耗能梁段33满足ms≡μ
·vs
时，地震作用下第一耗能梁段31的耗能梁腹板36和第三耗能梁段33的耗能梁腹板36先发生塑性变形耗能，第二耗能梁段32的耗能梁腹板36再发生塑性变形耗能，第一耗能梁段31的耗能梁第一翼缘34和耗能梁第二翼缘35与第三耗能梁段33的第一翼缘和耗能梁第二翼缘35最后发生塑性变形，由此，本发明实施例的偏心支撑耗能梁的耗能能力可充分发挥，避免耗能梁翼缘和腹板同时发生塑性变形造成整体建筑结构刚度下降过快，避免整体建筑结构变形增加过快，从而减小地震灾害对整体建筑结构的影响。
[0103]
在一些实施例中，第一耗能梁段31、第二耗能梁段32以及第三耗能梁段33满足：
[0104]mrl
≥max(m
sl1
，m
sl2
，......m
sli
.......，m
sln
)；
[0105]mrl
/γ
re
≥η
·
max(m
sle1
，m
sle2
，......m
slei
......，m
slen
)；
[0106]vrl
≥max(v
sl1
，v
sl2
，......v
sli
......，v
sln
)；
[0107]vrl
/γ
re
≥η
·
max(v
sle1
，v
sle2
，......v
slei
......，v
slen
)；
[0108]nrl
≥max(n
sl1
，n
sl2
，......n
sli
.......，n
sln
)；
[0109]nrl
/γ
re
≥η
·
max(n
sle1
，n
sle2
，......n
slei
......，n
slen
)；其中，
[0110]mrl
、v
rl
、n
rl
为第一耗能梁段31的弯矩抗力、剪力抗力和轴力抗力的设计值，或第二耗能梁段32的弯矩抗力、剪力抗力和轴力抗力的设计值，或第三耗能梁段33的弯矩抗力、剪力抗力和轴力抗力的设计值；
[0111]msli
、v
sli
、n
sli
为非地震工况时，第一耗能梁段31的荷载基本组合效应弯矩、剪力、轴力设计值，或第二耗能梁段32的荷载基本组合效应弯矩、剪力、轴力设计值，或第三耗能梁段33的荷载基本组合效应弯矩、剪力、轴力设计值；
[0112]mslei
、v
slei
、n
slei
为地震工况时，第一耗能梁段31的荷载基本组合效应弯矩、剪力、轴力设计值，或第二耗能梁段32的荷载基本组合效应弯矩、剪力、轴力设计值，或第三耗能梁段33的荷载基本组合效应弯矩、剪力、轴力设计值；
[0113]
γ
re
为承载力抗震调整系数；
[0114]
η为常数放大系数，大于1.0。
[0115]
具体地，第一耗能梁段31、第二耗能梁段32以及第三耗能梁段33设计时满足上述公式，以使第一耗能梁段31、第二耗能梁段32以及第三耗能梁段33的结构更牢固，地震作用时耗能能力更好。
[0116]
在一些实施例中，第二耗能梁段32满足：m
rml
≥vsm
·
l2/2；其中，
[0117]mrml
为第二耗能梁段32的弯矩抗力设计值；
[0118]vsm
为第二耗能梁段32的全塑性受剪承载力；
[0119]
l2为第二耗能梁段32在第一方向上的尺寸。
[0120]
具体地，第二耗能梁段32在设计时要同时满足：
[0121]mrml
≥v
sm
·
l2/2和m
rl
≥max(m
sl1
，v
sl2
，......m
sli
......，m
sln
)、
[0122]mrl
/γ
re
≥η
·
max(m
sle1，vsle2
，......m
slei
......，m
slen
)、
[0123]vrl
≥max(v
sl1
，v
sl2
，......v
sli
......，v
sln
)、
[0124]vrl
/γ
re
≥η
·
max(v
sle1
，v
sle2
，......v
slei
......，v
slen
)、
[0125]nrl
≥max(n
sl1
，n
sl2
，......n
sli
......，n
sln
)、
[0126]nrl
/γ
re
≥η
·
max(n
sle1
，n
sle2
，......n
slei
......，n
slen
)，以使第一耗能梁段31、第二耗能梁段32以及第三耗能梁段33的结构更牢固，地震作用时耗能能力更好，同时也可降低耗能梁段的结构刚度的下降速度，避免第一耗能梁段31、第二耗能梁段32以及第三耗能梁段33变形过快，从而减小地震灾害对整体建筑结构的影响。
[0127]
在一些实施例中，第一耗能梁段31在第一方向上远离第二耗能梁段32的一端(如图1所示的第一耗能梁段31的左端)，或第三耗能梁段33在第一方向上远离第二耗能梁段32的一端(如图1所示的第三耗能梁段33的右端)满足：
[0128]
其中，
[0129]
为第一耗能梁段31在第一方向上远离第二耗能梁段32的一端的弯矩抗力设计值，或第三耗能梁段33在第一方向上远离第二耗能梁段32的一端的弯矩抗力设计值；
[0130]vsm
为第二耗能梁段32的全塑性受剪承载力；
[0131]
l为第一耗能梁段31、第二耗能梁段32以及第三耗能梁段33在第一方向上的总的尺寸，l＝2
·
l1+l2；
[0132]
l1为第一耗能梁段31或第三耗能梁段33在第一方向上的尺寸；
[0133]
l2为第二耗能梁段32在第一方向上的尺寸。
[0134]
具体地，第一耗能梁段31的左端和第三耗能梁段33的右端满足以使第一耗能梁段31的左端和第三耗能梁段33的右端的结构更牢固，发生地震时，第一耗能梁段31的左端和第三耗能梁段33的右端受地震影响较小，从而减少破损。
[0135]
在一些实施例中，第一耗能梁段31或第三耗能梁段33在第一方向上的任一截面处满足：其中，
[0136]
为第一耗能梁段31或第三耗能梁段33在第一方向上的任一截面处的弯矩抗力设计值；
[0137]vsm
为第二耗能梁段32的全塑性受剪承载力；
[0138]
x为第一耗能梁段31或第三耗能梁段33在第一方向上的任一截面距第二耗能梁段32中间位置的距离，x的取值范围为：l2/2＜x＜(l2/2+l1)。
[0139]
具体地，第一耗能梁段31或第三耗能梁段33在第一方向上的任一截面处满足以使第一耗能梁段31和第三耗能梁段33的结构更牢固，地震发生时，第一耗能梁段31和第三耗能梁段33的耗能能力更好。
[0140]
在一些实施例中，第二耗能梁段32在第一方向上的尺寸满足：l/3≤l2≤l/2；第一耗能梁段31或第三耗能梁段33在第一方向上的尺寸满足：l/4≤l1≤l/3；其中，
[0141]
l为第一耗能梁段31、第二耗能梁段32和第三耗能梁段33在第一方向上的总的尺寸，l＝2
·
l1+l2；
[0142]
l1为第一耗能梁段31或第三耗能梁段33在第一方向上的尺寸；
[0143]
l2为第二耗能梁段32在第一方向上的尺寸。
[0144]
具体地，第二耗能梁段32满足：l/3≤l2≤l/2，第一耗能梁段31或第三耗能梁段33满足：l/4≤l1≤l/3，以使发生地震时第一耗能梁段31、第二耗能梁段32以及第三耗能梁段33可以更好的消散掉地震时产生的能量，降低第一耗能梁段31、第二耗能梁段32以及第三耗能梁段33的结构刚度的下降速度，从而避免第一耗能梁段31、第二耗能梁段32以及第三耗能梁段33变形过快，减小地震灾害产生的影响。
[0145]
在一些实施例中，第一耗能梁段31的耗能梁第一翼缘34或耗能梁第二翼缘35远离第二耗能梁段32的一端(如图2所示的第一耗能梁段31的耗能梁第一翼缘34或耗能梁第二翼缘35的左端)，或第三耗能梁段33的耗能梁第一翼缘34或耗能梁第二翼缘35远离第二耗能梁段32的一端(如图2所示的第三耗能梁段33的耗能梁第一翼缘34或耗能梁第二翼缘35的右端)满足：
[0146]
b1＝[h1·
tw·
(0.29
·
μ
·
l-0.25
·
h1)]/[tf·
(h1+tf)]；其中，
[0147]
b1为第一耗能梁段31的耗能梁第一翼缘34或耗能梁第二翼缘35远离第二耗能梁
段32的一端，或第三耗能梁段33的耗能梁第一翼缘34或耗能梁第二翼缘35远离第二耗能梁段32的一端在第二方向上的尺寸；
[0148]
tf为耗能梁第一翼缘34或耗能梁第二翼缘35在上下方向上的尺寸，上下方向(如图1所示)与第一方向和第二方向正交；
[0149]
tw为耗能梁腹板36在第二方向上的尺寸；
[0150]
h1为耗能梁腹板36在上下方向上的尺寸；
[0151]
l1为第一耗能梁段31或第三耗能梁段33在第一方向上的尺寸；
[0152]
l2为第二耗能梁段32在第一方向上的尺寸；
[0153]
l为第一耗能梁段31、第二耗能梁段32和第三耗能梁段33在第一方向上的总的尺寸，l＝2*l1+l2。
[0154]
具体地，第一耗能梁段31的耗能梁第一翼缘34或耗能梁第二翼缘35的左端和第三耗能梁段33的耗能梁第一翼缘34或耗能梁第二翼缘35的右端满足：b1＝[h1·
tw·
(0.29
·
μ
·
l-0.25
·
h1)]/[tf·
(h1+tf)]，以使地震发生时可有效降低第一耗能梁段31的耗能梁第一翼缘34或耗能梁第二翼缘35的左端和第三耗能梁段33的耗能梁第一翼缘34或耗能梁第二翼缘35的右端变形速度，且第一耗能梁段31的耗能梁第一翼缘34或耗能梁第二翼缘35的左端和第三耗能梁段33的耗能梁第一翼缘34或耗能梁第二翼缘35的右端在第二方向上的尺寸计算简单。
[0155]
在一些实施例中，第二耗能梁段32的耗能梁第一翼缘34或耗能梁第二翼缘35满足：
[0156]
b2＝[h1·
tw·
(0.29
·
μ
·
l
2-0.25
·
h1)]/[tf·
(h1+tf)]；其中，
[0157]
b2为第二耗能梁段32的耗能梁第一翼缘34或耗能梁第二翼缘35在第二方向上的尺寸；
[0158]
tf为耗能梁第一翼缘34或耗能梁第二翼缘35在上下方向上的尺寸；
[0159]
tw为耗能梁腹板36在第二方向上的尺寸；
[0160]
h1为耗能梁腹板36在上下方向上的尺寸；
[0161]
l2为第二耗能梁段32在第一方向上的尺寸。
[0162]
具体地，第二耗能梁段32的耗能梁第一翼缘34或耗能梁第二翼缘35满足：
[0163]
b2＝[h1·
tw·
(0.29
·
μ
·
l
2-0.25
·
h1)]/[tf·
(h1+tf)]，以使地震发生时可有效降低第二耗能梁段32的耗能梁第一翼缘34或耗能梁第二翼缘35的变形速度，减小第二耗能梁段32的耗能梁第一翼缘34或耗能梁第二翼缘35受地震灾害的影响。
[0164]
在一些实施例中，第一耗能梁段31的耗能梁第一翼缘34或耗能梁第二翼缘35的任一位置在第二方向上的尺寸，或第三耗能梁段33的耗能梁第一翼缘34或耗能梁第二翼缘35的任一位置在第二方向上的尺寸满足：
[0165]bx
＝[h1·
tw·
(0.58
·
μ
·
x-0.25
·
h1)]/[tf·
(h1+tf)]；其中，
[0166]bx
为第一耗能梁段31的耗能梁第一翼缘34或耗能梁第二翼缘35的任一位置在第二方向上的尺寸，或第三耗能梁段33的耗能梁第一翼缘34或耗能梁第二翼缘35的任一位置在第二方向上的尺寸，b2＜b
x
＜b1；
[0167]
tf为耗能梁第一翼缘34或耗能梁第二翼缘35在上下方向上的尺寸；
[0168]
tw为耗能梁腹板36在第二方向上的尺寸；
[0169]
h1为耗能梁腹板36在上下方向上的尺寸；
[0170]
x为第一耗能梁段31或第三耗能梁段33在第一方向上的任一截面距第二耗能梁段32中间位置的距离，x的取值范围为：l2/2＜x＜(l2/2+l1)。
[0171]
具体地，第一耗能梁段31的耗能梁第一翼缘34或耗能梁第二翼缘35的任一位置在第二方向上的尺寸，或第三耗能梁段33的耗能梁第一翼缘34或耗能梁第二翼缘35的任一位置在第二方向上的尺寸满足：
[0172]bx
＝[h1·
tw·
(0.58
·
μ
·
x-0.25
·
h1)]/[tf·
(h1+tf)]，以使第一耗能梁段31和第三耗能梁段33的耗能梁第一翼缘34或耗能梁第二翼缘35在地震发生时可以更好的消散掉地震时产生的能量，从而减小地震灾害对整体建筑结构的影响。
[0173]
根据本发明实施例的偏心支撑构件包括第一非耗能梁段1、第二非耗能梁段2和偏心支撑耗能梁3。第一非耗能梁段1和第二非耗能梁段2沿第一方向延伸，第一非耗能梁段1的一端(如图1所示的第一非耗能梁段1的右端)与偏心支撑耗能梁3的一端(如图1所示的偏心支撑耗能梁3的左端)相连，第二非耗能梁段2的一端(如图1所示的第二非耗能梁段2的左端)与偏心支撑耗能梁3的另一端(如图1所示的偏心支撑耗能梁3的右端)相连。
[0174]
本发明实施例的偏心支撑构件可使偏心支撑耗能梁3的耗能能力充分发挥，避免耗能梁翼缘和腹板同时发生塑性变形造成整体建筑结构刚度下降过快，避免整体建筑结构变形增加过快，从而减小地震灾害对整体建筑结构的影响。
[0175]
在一些实施例中，第一非耗能梁段1或第二非耗能梁段2满足：
[0176]mrb
≥max(m
sb1
，m
sb2
，......m
sbi
......，m
sbn
)；
[0177]mrb
/γ
re
≥η
·
max(α1·msbe1
，α2·msbe2
，.......αi·msbei
......，αn·msben
)；
[0178]vrb
≥max(v
sb1，vsb2
，......v
sbi
......，v
sbn
)；
[0179]vrb
/γ
re
≥η
·
max(α1·vsbe1
，α2·vsbe2
，......αi·vsbei
......，αn·vsben
)；
[0180]
nrb≥max(n
sb1
，n
sb2
，......n
sbi
......，n
sbn
)；
[0181]
nrb/γ
re
≥η
·
max(α1·nsbe1
，α2·nsbe2
，......αi·nsbei
......，αn·nsben
)；
[0182]
其中，
[0183]mrb
、v
rb
、n
rb
为第一非耗能梁段1的弯矩、剪力、轴力抗力设计值，或第二非耗能梁段2的弯矩、剪力、轴力抗力设计值；
[0184]vsbi
、v
sbi
、n
sbi
为非非地震工况时，第一非耗能梁段1的荷载基本组合效应弯矩、剪力、轴力设计值，或第二非耗能梁段2的荷载基本组合效应弯矩、剪力、轴力设计值；
[0185]msbei
、vs
bei
、n
sbei
为地震工况时，第一非耗能梁段1的荷载基本组合效应弯矩、剪力、轴力设计值，或第二非耗能梁段2的荷载基本组合效应弯矩、剪力、轴力设计值；
[0186]msl
、m
sm
、m
sr
分别为第一耗能梁段31、第二耗能梁段32、第三耗能梁段33的全塑性受弯承载力；
[0187]vsl
、v
sm
、v
sr
分别为第一耗能梁段31、第二耗能梁段32、第三耗能梁段33的全塑性受剪承载力；
[0188]msllei
、
vsllei
为地震工况时，第一耗能梁段31的荷载基本组合效应弯矩、剪力设计值；
[0189]msmlei
、v
smlei
为地震工况时，第二耗能梁段32的荷载基本组合效应弯矩、剪力设计
值；
[0190]msrlei
、v
srlei
为地震工况时，第三耗能梁段33的荷载基本组合效应弯矩、剪力设计值；
[0191]
γ
re
承载力抗震调整系数；
[0192]
η为常数放大系数，大于1.0。
[0193]
具体地，第一非耗能梁段1和第二非耗能梁段2满足上述公式，以使第一非耗能梁段1和第二非耗能梁段2的结构更牢固，且第一非耗能梁段1的右端与偏心支撑耗能梁3的左端连接牢固，第二非耗能梁段2的左端与偏心支撑耗能梁3的右端连接牢固。
[0194]
在一些实施例中，如图3所示，第一非耗能梁段1和第二非耗能梁段2中的每一个包括非耗能梁第一翼缘11、非耗能梁第二翼缘12和非耗能梁腹板13，非耗能梁第一翼缘11、非耗能梁第二翼缘12和非耗能梁腹板13沿第一方向延伸，非耗能梁腹板13连接非耗能梁第一翼缘11的底面和非耗能梁第二翼缘12的顶面。
[0195]
具体地，如图2所示，第一非耗能梁段1的非耗能梁第一翼缘11或非耗能梁第二翼缘12的右端在第二方向上的尺寸沿向右的方向逐渐减小，第二非耗能梁段2的非耗能梁第一翼缘11或非耗能梁第二翼缘12的左端在第二方向上的尺寸沿向左的方向逐渐减小。
[0196]
第一非耗能梁段1的非耗能梁第一翼缘11的右端与第一耗能梁段31的耗能梁第一翼缘34的左端相连，第一非耗能梁段1的非耗能梁第二翼缘12的右端与第一耗能梁段31的耗能梁第二翼缘35的左端相连。第一非耗能梁段1的非耗能梁腹板13的右端与第一耗能梁段31的耗能梁腹板36的左端相连。
[0197]
第二非耗能梁段2的非耗能梁第一翼缘11的左端与第三耗能梁段33的耗能梁第一翼缘34的右端相连，第二非耗能梁段2的非耗能梁第二翼缘12的左端与第三耗能梁段33的耗能梁第二翼缘35的右端相连。第二非耗能梁段2的非耗能梁腹板13的左端与第三耗能梁段33的耗能梁腹板36的右端相连。
[0198]
非耗能梁第一翼缘11在第二方向上的尺寸与非耗能梁第二翼缘12在第二方向上的尺寸相等，以使非耗能梁第一翼缘11和非耗能梁第二翼缘12可统一预制。非耗能梁第一翼缘11在第二方向上的尺寸大于耗能梁第一翼缘34在第二方向上的尺寸，非耗能梁第二翼缘12在第二方向上的尺寸大于耗能梁第二翼缘35在第二方向上的尺寸。
[0199]
非耗能梁第一翼缘11在上下方向上的尺寸与耗能梁第一翼缘34在上下方向上的尺寸相同。非耗能梁腹板13在第二方向上的尺寸与耗能梁腹板36在第二方向上的尺寸相同。由此，第一非耗能梁段1和第二非耗能梁段2的结构简单。
[0200]
在一些实施例中，偏心支撑构件还包括加劲板4，加劲板4至少设有两个，至少两个加劲板4分别设在耗能梁腹板36在第二方向上的两侧，且加劲板4在第二方向上的一侧面与耗能梁腹板36的侧面相连，加劲板4的上端与耗能梁第一翼缘34的底面相连，加劲板4的下端与耗能梁第二翼缘35的顶面相连。
[0201]
具体地，如图2所示，至少两个加劲板4分为多组，多组加劲板4沿左右方向间隔布置，每组加劲板4包括两个，且这两个加劲板4分别设在耗能梁腹板36和非耗能梁腹板13在第二方向上的两侧，由此，加劲板4加强了第一非耗能梁段1、第二非耗能梁段2和偏心支撑耗能梁3的结构强度，以使本发明实施例的偏心支撑构件的结构更牢固。
[0202]
在一些实施例中，偏心支撑构件还包括第一支撑梁段5和第二支撑梁段6，第一支
撑梁段5的一端(如图1所示的第一支撑梁段5的上端)与第一非耗能梁段1靠近偏心支撑耗能梁3的一端(如图1所述的第一非耗能梁段1的右端)的底面相连，第一支撑梁段5的另一端(如图1所示的第一支撑梁段5的下端)沿向下的方向延伸且朝向远离偏心支撑耗能梁3的方向倾斜，第二支撑梁段6的一端(如图1所示的第二支撑梁段6的上端)与第二非耗能梁段2靠近偏心支撑耗能梁3的一端(如图1所示的第二非耗能梁段2的左端)的底面相连，第二支撑梁段6的另一端(如图1所示的第二支撑梁段6的下端)沿向下的方向且朝向远离偏心支撑耗能梁3的方向倾斜。
[0203]
具体地，如图1和图2所示，第一支撑梁段5、第一非耗能梁段1和第一耗能梁段31相交的区域设有加劲板4，第二支撑梁段6、第二非耗能梁段2和第三耗能梁段33相交的区域设有加劲板4，由此，本发明实施例的偏心支撑构件的结构稳定。
[0204]
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
[0205]
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
[0206]
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
[0207]
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
[0208]
在本发明中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
[0209]
尽管已经示出和描述了上述实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域普通技术人员对上述实施例进行的变化、修改、替换和变型均在本发明的保护范围内。