一种防曲屈支撑的制作方法

1.本发明涉及一种减震装置，具体涉及一种防曲屈支撑。


背景技术：

2.随着技术的不断发展，防屈曲支撑在土木建筑领域应用越来越广泛。防屈曲支撑构件大多作为耗能减震装置应用于多层/高层建筑抗侧力体系或既有建筑改造加固中，是通过钢材自身发生弹塑性变形耗散地震能量。尤其是在地震烈度较高或风荷载较大的地区，防屈曲支撑可以有效改变建筑自振频率和变形，同时可以吸收能量，具有很好的耗能效果，避免结构的破坏。
3.现有的防屈曲耗能支撑往往采用钢板或构件作为耗能芯材，通过屈曲来吸收能量，耗能能力较差，达到较高效率比较困难。


技术实现要素：

4.因此，本发明要解决的技术问题在于现有技术中防屈曲耗能支撑耗能能力较差，耗能效率低的缺陷，从而提供一种具有稳定可靠的耗能能力，提高耗能效率的防曲屈支撑。
5.为了解决上述问题，本发明提供了一种防曲屈支撑，适于连接第一构件和第二构件，所述防曲屈支撑包括：
6.外筒，所述外筒沿其轴线方向具有第一端以及第二端
，
所述第一端与所述第一构件连接；
7.第一连接杆，设置在所述外筒内靠近所述第一端；
8.弹性件，设置在所述外筒内，且所述弹性件的一端与所述第一连接杆远离所述第一端的端部连接；
9.第二连接杆，部分设置在所述外筒内且靠近所述第二端，所述第二连接杆的一端与所述弹性件连接，另一端适于伸出所述外筒与所述第二构件连接。
10.作为防曲屈支撑的优选技术方案，所述弹性件在自然状态下，所述第二连接杆与所述弹性件满足如下关系：δ＜l，其中，l表示所述第二连接杆远离所述弹性件的一端伸出所述外筒的长度，δ表示所述弹性件处于压缩状态时的最大压缩量。
11.作为防曲屈支撑的优选技术方案，还包括有活塞，所述活塞适于滑动连接于所述外筒内，所述弹性件的一端与所述活塞的一侧连接，所述第二连接杆的一端与所述活塞的另一侧连接。
12.作为防曲屈支撑的优选技术方案，所述弹性件为弹簧，所述弹簧为碟形弹簧、螺旋弹簧或波形弹簧。
13.作为防曲屈支撑的优选技术方案，所述第一连接杆和所述外筒之间设置有填芯材料。
14.作为防曲屈支撑的优选技术方案，所述填芯材料为砂浆或水泥。
15.作为防曲屈支撑的优选技术方案，所述外筒的两端分别设有第一端板和第二端
板，所述第一端板设置在靠近所述第一连接杆的一端，所述第二端板设置在所述外筒靠近所述第二连接杆的一端，所述第二端板开设有通孔，所述第二连接杆贯穿所述通孔，且所述第二连接杆远离所述弹性件的一端伸出所述第二端板。
16.作为防曲屈支撑的优选技术方案，所述第一连接杆为实心或空心的圆管或方管。
17.作为防曲屈支撑的优选技术方案，所述外筒与所述第一连接杆之间满足如下关系：d≤3d，其中，d表示外筒的直径，d表示所述第一连接杆的直径。
18.作为防曲屈支撑的优选技术方案，还包括第一耳板和第二耳板，所述第一耳板设置在所述外筒的一端，所述外筒通过所述第一耳板与所述第一构件连接，所述第二耳板设置在所述第二连接杆远离所述弹性件的一端，所述第二连接杆通过所述第二耳板与所述第二构件连接。
19.本发明技术方案，具有如下优点：
20.1.本发明提供的防曲屈支撑，通过在外筒内设置第一连接杆、弹性件及与弹性件连接的第二连接杆，可在有效避免构件屈曲的同时，通过弹性件的压缩及伸长，改变防曲屈支撑的长度，弹性件消耗和储存能量，耗能能力稳定可靠，且提高耗能效率。
21.2.本发明提供的防曲屈支撑，弹性件在自然状态下，第二连接杆与弹性件满足如下关系：δ＜l，其中，l表示第二连接杆远离弹性件的一端伸出外筒的长度，δ表示弹性件处于压缩状态时的最大压缩量。当弹簧受外力向远离第二连接杆一侧压缩时，由于弹簧的最大压缩量小于第二连接杆伸出外筒的长度，则即使弹簧向远离第二连接杆一侧压缩至最大压缩量，第二连接杆远离弹性件的一端仍处于伸出外筒的位置，避免外力直接作用于外筒，使外力通过第二连接杆作用于弹性件，弹性件消耗和储存能量，提高耗能效率。
22.3.本发明提供的防曲屈支撑，活塞适于滑动连接于外筒内，弹性件的一端与活塞的一侧连接，第二连接杆的一端与活塞的另一侧连接。通过在弹性件与第二连接杆直接设置活塞，第二连接杆与活塞固定，可起到稳定第二连接杆的作用，增加第二连接杆的受压抗弯曲稳定性，提高防曲屈支撑整体的稳固性。
23.4.本发明提供的防曲屈支撑，第一连接杆和外筒之间设置有填芯材料，该填芯材料可为砂浆或水泥。通过在第一连接杆和外筒之间设置填芯材料，对第一连接杆提供有效的约束，提高第一连接杆的强度，避免在较大压力下，第一连接杆侧向变形屈曲破坏，提高防曲屈支撑的承载力。
24.5.本发明提供的防曲屈支撑，外筒的两端分别设有第一端板和第二端板，第一端板设置在靠近第一连接杆的一端，第二端板设置在外筒靠近第二连接杆的一端，第二端板开设有通孔，第二连接杆贯穿通孔，且第二连接杆远离弹性件的一端伸出第二端板。通过设置第一端板可对外筒、内筒及填芯材料进行封闭和遮挡，提高美观度；通过设置第二端板，第二连接杆通过通孔自由伸缩，可对第二连接杆起到一定的限位作用，使第二连接杆沿通孔轴向移动，避免径向发生的作用力。
25.6.本发明提供的防曲屈支撑，外筒与第一连接杆之间满足如下关系：d≤3d，其中，d表示外筒的直径，d表示第一连接杆的直径。可保证防曲屈支撑整体的稳定性。
附图说明
26.为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体
实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
27.图1为本发明的防曲屈支撑的结构示意图；
28.图2为图1中a-a剖面图；
29.图3为图1中b-b剖面图；
30.图4为图1中c-c剖面图；
31.图5为图1中e-e剖面图；
32.图6为图1中f-f剖面图。
33.附图标记说明：
34.1、外筒；2、第一连接杆；3、弹性件；4、第二连接杆；5、活塞；6、填芯材料；7、第一连接板；8、第一端板；9、第二端板；10、第一耳板；11、第二耳板。
具体实施方式
35.下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
36.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
37.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
38.此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
39.如图1至图6所示，是本发明防曲屈支撑的优选实施例。这种防曲屈支撑具有稳定可靠的耗能能力，提高耗能效率。
40.本实施例的防曲屈支撑适于连接第一构件和第二构件，防曲屈支撑包括：外筒1、第一连接杆2、弹性件3和第二连接杆4，外筒1沿其轴线方向具有第一端以及第二端，第一端与第一构件连接；第一连接杆2设置在外筒1内靠近第一端；弹性件3设置在外筒1内，且弹性件3的一端与第一连接杆2远离第一端的端部连接；第二连接杆4部分设置在外筒1内且靠近第二端，第二连接杆4的一端与弹性件3连接，另一端适于伸出外筒1与第二构件连接。
41.第一连接杆2和弹性件3之间还固定设置有第一连接板7，第一连接板7的截面形状与外筒1的横截面形状相同，且第一连接板7的中心轴线与外筒1的中心轴线重合。
42.上述的防曲屈支撑，通过在外筒1内设置第一连接杆2、弹性件3及与弹性件3连接
的第二连接杆4，可在有效避免构件屈曲的同时，通过弹性件3的压缩及伸长，改变防曲屈支撑的长度，弹性件3消耗和储存能量，耗能能力稳定可靠，且提高耗能效率。
43.在本实施例的可选实施方式中，弹性件3在自然状态下，第二连接杆4与弹性件3满足如下关系：δ＜l，其中，l表示第二连接杆4远离弹性件3的一端伸出外筒1的长度，δ表示弹性件3处于压缩状态时的最大压缩量。具体地，如图1所示，第二连接杆4伸出外筒1的长度为l，当弹簧受外力向远离第二连接杆4一侧压缩时，由于弹簧的最大压缩量小于第二连接杆4伸出外筒1的长度，则即使弹簧向远离第二连接杆4一侧压缩至最大压缩量，第二连接杆4远离弹性件3的一端仍处于伸出外筒1的位置，避免外力直接作用于外筒1，使外力通过第二连接杆4作用于弹性件3，弹性件3消耗和储存能量，提高耗能效率。
44.在本实施例的可选实施方式中，还包括有活塞5，活塞5适于滑动连接于外筒1内，弹性件3的一端与活塞5的一侧连接，第二连接杆4的一端与活塞5的另一侧连接。具体地，如图1所示，活塞5的横截面形状与外筒1的横截面形状相同，本实施例中，活塞5的横截面为圆形，且活塞5的中心轴线与外筒1的中心轴线重合，活塞5的两端分别与弹性件3和第二连接杆4固定连接，本实施例中为焊接，通过在弹性件3与第二连接杆4直接设置活塞5，第二连接杆4与活塞5固定，可起到稳定第二连接杆4的作用，增加第二连接杆4的受压抗弯曲稳定性，提高防曲屈支撑整体的稳固性。
45.在本实施例的可选实施方式中，弹性件3为弹簧，弹簧为碟形弹簧、螺旋弹簧或波形弹簧。本实施例中采用螺旋弹簧，采用螺旋弹簧作为耗能元件时，弹簧的变形满足胡克定律，根据具体工程所需承载力和变形量确定弹簧的型号尺寸。当外力推动第二连接杆4朝向第一连接杆2移动时，第二连接杆4带动活塞5同步移动，从而使弹簧被压缩，达到耗能作用；当外力拉动第二连接杆4背离第一连接杆2移动时，带动活塞5同步移动，使弹簧被伸长，达到耗能作用；同时，防曲屈支撑在变形时内部各部件之间的摩擦力也能提供一定耗能能力。
46.在本实施例的可选实施方式中，第一连接杆2和外筒1之间设置有填芯材料6；填芯材料6为砂浆或水泥。具体地，如图1和图3所示，本实施例中，在第一连接杆2和外筒1之间填充砂浆，砂浆具有凝结快、强度高、粘接力强、无收缩的优点，通过在第一连接杆2和外筒1之间填充砂浆，对第一连接杆2提供有效的约束，提高第一连接杆2的强度，避免在较大压力下，第一连接杆2侧向变形屈曲破坏，提高防曲屈支撑的承载力。
47.在本实施例的可选实施方式中，第一连接杆2为实心或空心的圆管或方管。具体地，如图1和图2所示，本实施例中，外筒1为空心的圆管，外筒1可起到防曲屈支撑受压稳定作用，第一连接杆2为空心的方管，第一连接杆2作为防曲屈支撑承载轴心拉力或压力的关键构件，外筒1的中心轴线与第一连接杆2的中心轴线重合，保证杆件整体受力的稳定性。
48.在其他实施例中，第一连接杆2还可为实心圆管、实心方管或空心圆管。
49.在本实施例的可选实施方式中，外筒1与所述第一连接杆2之间满足如下关系：d≤3d，其中，d表示外筒1的直径，d表示第一连接杆2的直径。具体地，如图3所示，本实施例中，第一连接杆2为方管，则可根据第一连接杆2的边长计算出其外接圆的直径，使外接圆的直径满足d≤3d即可，保证防曲屈支撑整体的稳定性。
50.在本实施例的可选实施方式中，外筒1的两端分别设有第一端板8和第二端板9，第一端板8设置在靠近第一连接杆2的一端，第二端板9设置在外筒1靠近第二连接杆4的一端，第二端板9开设有通孔，第二连接杆4贯穿通孔，且第二连接杆4远离弹性件3的一端伸出第
二端板9。具体地，如图1和图6所示，本实施例中，第一端板8和第二端板9的横截面形状与外筒1的横截面形状相同，且第一端板8和第二端板9的中心轴线与外筒1的中心轴线重合，第一端板8焊接在外筒1的第一端的端部，第二端板9焊接在外筒1的第二端的端部，通过设置第一端板8可对外筒1、内筒及填芯材料6进行封闭和遮挡，提高美观度；通过设置第二端板9，第二连接杆4通过通孔自由伸缩，可对第二连接杆4起到一定的限位作用，使第二连接杆4沿通孔轴向移动，避免径向发生的作用力。
51.在本实施例的可选实施方式中，还包括第一耳板10和第二耳板11，第一耳板10设置在外筒1的一端，外筒1通过所述第一耳板10与第一构件连接，第二耳板11设置在第二连接杆4远离弹性件3的一端，第二连接杆4通过第二耳板11与第二构件连接。具体地，如图1、2和6所示，第一耳板10焊接在第一端板8远离第一连接杆2的端部，第二耳板11焊接在第二连接杆4的端部，第一耳板10和第二耳板11上均设有连接孔，可以采用螺栓或销轴通过连接孔分别与第一构件和第二构件连接，便于安装。
52.显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。