条直线上。这样就由两个垫板11和三个传力杆10组成了两个构件，传力装置就是由这两个构件穿插而成，传力装置内置于内套管2内。
[0022]两个垫板11中间夹住两片软钢3，两片软钢3搁置在由三个传力杆10在两个垫板11之间形成的空隙中，如图9、图10所示。垫板11内表面和软钢3受压面焊接连接。使软钢3在平面内受力，软钢3采用塑性变形性能良好且初始刚度较大的平面几何形状，即单圆孔型或双X型软钢，如图11、图12所示。
[0023]三个传力杆10在端部分别与第一端板5和第二端板6焊接连接。内套管2—端开有凹槽，凸形连接板7可穿进凹槽与内套管2焊接连接，第一端板5上设有与凸形连接板7突出端形状相匹配的通孔，凸型连接板7穿过第一端板5的通孔设置在第一端板5的外部。
[0024]外套管1包住内套管2，在外套管1和内套管2之间的空隙内设置导块13，以保证两个套管相互水平的运动方向，不至于内外套管产生摩擦、碰撞。导块13按照一定间距沿着纵向，在空隙的四分点处布设，如图8所示。导块13应采用摩擦系数较小的材料制作，并适量涂一些润滑剂以减小摩擦。
[0025]外套管1一端在其外表面对称焊有弧形焊接拼板9，弧形焊接拼板9的外伸部分与组合连接板8焊接连接。第一端板5和第二端板6分别与两个套管两侧端面接触，两个端板表面均开有供复位筋4穿过的通孔。内套管2内设有四根复位筋4，每根复位筋4的一端与第一端板5通过锚具12连接，另一端与第二端板6通过锚具12连接。复位筋4采用钢绞线，相应的锚具12采用夹片式锚具YGM。凸形连接板7和组合连接板8最外侧的突出部分均开有一定数量的螺栓孔，供该装置与建筑物的支撑节点用高强螺栓连接。
[0026]端板与套管之间仅有接触压力，无固接连接，端板完全依靠复位筋4的预压应力压在套管上，端板的直径大小与外套管1的外直径一样。这样以来，在地震作用下，装置无论是受压还是受拉，都可以保证两端板做背向运动，从而达到抵抗复位筋4的预压应力，使传力杆10受拉、软钢4受压的效果。
[0027]钢绞线的张拉与锚固对于装置的正常使用来说至关重要，如果预应力施加不足，则会导致中震、大震下软钢不能复位，结构会产生较大的残余变形；如果预应力施加过度，则会导致装置刚度过大，乃至大震下不容易变形，无法耗散地震能量。施加预应力的量值要严格控制。
[0028]如图2-图7所示，为本自复位耗能支撑的具体安装步骤:
1、将由三个传力杆10和两个垫板11组成的两个构件穿插，并将软钢3放置到由三个传力杆10在两个垫板11之间形成的空隙中，垫板11内表面和软钢3受压面焊接连接，从而形成软钢阻尼器。
[0029]2、将凸型连接板7插进内套管2—端的凹槽，并焊接连接;第一端板5通过中间的通孔，插进凸形连接板7突出端。
[0030]3、将第一步所组成的软钢阻尼器插进内套管2内，传力杆10在端部与第一端板5焊接连接;将外套管1套进内套管2，并在两者空隙的四分点处布置导块13;传力杆10在端部与第二端板6焊接连接。
[0031]4、通过第一端板5和第二端板6上的孔洞中穿复位筋4，在第一端板5处通过锚具12锚固复位筋4，在第二端板6进行张拉，张拉完成后也通过锚具12锚固复位筋4。
[0032]5、将弧形焊接拼板9对称地焊接在外套管1的一端，其外伸部分与组合连接板8焊接连接。
[0033]6、将本装置的凸型连接板7和组合连接板8的端部，通过高强螺栓与建筑结构的支撑节点板连接，完成安装。
【主权项】
1.一种自复位软钢耗能支撑，由外套管(1)、内套管(2)、软钢(3)、复位筋(4)、第一端板(5)、第二端板(6)、凸形连接板(7)、组合连接板(8)、弧形焊接拼板(9)、传力装置、夹片式锚具(12)和导块(13)组成，其特征在于: 所述传力装置由三个传力杆(10)和两个垫板(11)组成，第一垫板的一端焊接有第一传力杆和第二传力杆，并在第一垫板中央开有一个比第三比传力杆直径略大的第一通孔;第二垫板一端中央焊接有第三个传力杆，第二垫板上开有两个比第一传力杆和第二传力杆直径略大的第二通孔和第三通孔;所述第一传力杆和第二传力杆分别穿过第二垫板上相应的第二通孔和第三通孔，同时第三传力杆穿过第一垫板上相应的第一通孔，这样就由两个垫板(11)和三个传力杆(10)通过穿插组成传力装置； 传力装置置于内套管(2)内，第一垫板和第二垫板中间夹住两片软钢(3)，两片软钢(3)搁置于由三个传力杆(10)和两个垫板(11)之间形成的空隙中，使软钢(3)在平面内受力，提供较大的初始刚度，满足小震下结构处于弹性变形，即“小震不倒”的要求;两个垫板内表面和软钢(3)受压面焊接连接，传力装置的两端分别焊接有第一端板(5)和第二端板(6);内套管(2)—端开有凹槽，凸形连接板(7)—端穿进所述凹槽与内套管(2)焊接连接，第一端板(5)上设有与凸形连接板(7)突出端形状相匹配的第四通孔，凸型连接板(7)另一端穿过第一端板(5)上的第四通孔并且位于第一端板(5)外部;外套管(1)包住内套管(2)，外套管(1)远离凸型连接板(7)的一端在其外表面对称焊有弧形焊接拼板(9)，弧形焊接拼板(9)的外伸部分与组合连接板(8)焊接连接;第一端板(5)和第二端板(6)分别与内套管和外套管两侧端面接触，第一端板(5)表面开有供复位筋(4)穿过的第五通孔，第二端板(6)表面均开有供复位筋(4)穿过的第六通孔；内套管(2)内设有四根复位筋(4)，每根复位筋(4)一端穿过第一端板(5)上的第五通孔，并通过锚具(12)与第一端板(5)连接，每根复位筋(4)另一端穿过第二端板(6)上的第六通孔，并通过锚具(12)与第二端板(6)连接;复位筋(4)预先施加适量的预应力，中震、大震下，软钢(3)通过塑性变形耗能，地震作用结束后通过复位筋(4)的预应力复位，满足“中震可修、大震不倒”的要求。2.根据权利要求1所述的自复位软钢耗能支撑，其特征在于:外套管(1)和内套管(2)采用空心圆形截面，为了保证一定的刚度和稳定性的安全储备，壁厚不要太薄。3.根据权利要求1所述的自复位软钢耗能支撑，其特征在于:为了达到在地震作用下，装置无论受拉还是受压，第一端板(5)和第二端板(6)都是做背向运动的目的，第一端板(5)或第二端板(6)与内套管、外套管之间仅有接触压力，无固接连接，第一端板(5)或第二端板(6)完全依靠复位筋(4)的预压应力压在内套管上，第一端板(5)或第二端板(6)的直径大小与外套管(1)的外直径相等。4.根据权利要求1所述的自复位软钢耗能支撑，其特征在于:复位筋(4)采用强度高、变形能力好的高强钢绞线，相应的锚具(12)采用夹片式锚具YGM。5.根据权利要求1所述的自复位软钢耗能支撑，其特征在于:软钢(3)采用塑性变形性能良好且初始刚度较大的平面几何形状，即单圆孔型软钢或双X型软钢。6.根据权利要求1所述的自复位软钢耗能支撑，其特征在于:在外套管(1)和内套管(2)之间的空隙内设置导块(13)，以保证外套管和内套管相互水平的运动方向，不至于内外套管产生摩擦、碰撞，导块(13)按照一定间距沿着纵向，在外套管(1)和内套管(2)之间空隙的四分点处布设，导块(13)应采用摩擦系数较小的材料制作，并适量涂一些润滑剂以减小摩 擦。7.根据权利要求1所述的自复位软钢耗能支撑，其特征在于:凸形连接板(7)和组合连接板(8)最外侧的突出部分均开有一定数量的螺栓孔，供该装置与建筑物的支撑节点用高强螺栓连接。
【专利摘要】本发明涉及一种自复位软钢耗能支撑，主要由支撑构件、预应力装置、耗能装置和一些固定连接构件构成。软钢通过传力装置与端板连接，内套管一端开有凹槽，凸形连接板可穿进凹槽与内套管焊接，外套管包住内套管，外套管一端在其外表面对称焊有弧形焊接拼板，弧形焊接拼板的外伸部分与组合连接板焊接；端板位于套管的两端；内套管内设有复位筋，复位筋的两端通过锚具与端板连接。该装置利用软钢在平面内受力，为结构提供了较大的初始刚度，满足了“小震不坏”的设防水准；当中、强震来临时，通过软钢的塑性变形来耗散能量，地震作用结束后，利用复位筋的恢复力使软钢复位，从而消除结构的残余变形，满足了“中震可修，大震不倒”的设防水准。
【IPC分类】E04B1/98, E01D19/00
【公开号】CN105421610
【申请号】CN201510792516
【发明人】鲁正, 王自欣, 黄彪
【申请人】同济大学
【公开日】2016年3月23日
【申请日】2015年11月18日