一种橡胶耗能减震支撑杆及减震支撑组件的制作方法

本发明涉及一种橡胶耗能减震支撑杆及减震支撑组件，属于建筑设计。

背景技术：

1、当前，随着建筑抗震设计的不断发展和地震灾害防护需求的提高，减震支撑杆的设计也在不断改进和创新。

2、减震支撑杆旨在通过合理的结构配置和材料选择，有效地吸收和耗散地震能量，以减轻地震对建筑物的破坏。主流的减震支撑杆设计主要包括采取钢支撑杆件以及屈曲约束支撑杆件等。钢支撑杆件受限于稳定问题，通常需要更大的截面，但大截面钢支撑在与主体结构的连接处往往受力较大，且易产生应力集中问题，导致局部结构破坏。同时其塑性变形能力有限，塑性变形往往集中在局部区域，不利于能量的均匀耗散。屈曲约束支撑则将外部荷载通过端部连接直接传递到内部钢芯，填充材料和约束套管共同阻止钢芯发生整体屈曲，使得钢芯在理想受力下达到全截面屈服。但在实际投入使用中，钢材的实际屈服强度受屈服速率（应变率）的影响。在地震荷载下，由于加载速度快，钢材的实际屈服强度可能高于静载下的标称值，可能导致钢材的动态屈服强度显著高于其静态屈服强度，从而导致主体结构先于brb屈服，将严重影响建筑物的整体抗震性能。

技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题是提供一种铅芯减震连接结构及减震支撑组件，通过在钢套管内设置相互留有间隙的钢芯，并采用橡胶填充在钢芯与钢套之间间隙，高阻尼橡胶能够在受到地震力作用时迅速变形，通过内部分子链的滑动和重组，将机械能转化为热能，从而有效地吸收和耗散地震能量。

2、为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：

3、一种橡胶耗能减震支撑杆，包括钢套管，所述钢套管内沿其长度方向设置有至少两根钢芯，相邻两根所述钢芯之间设置有间隙，所述钢芯与钢套管之间的间隙内充填有橡胶填充物。

4、前述的一种橡胶耗能减震支撑杆，其特征在于：所述钢芯的截面为十字形结构，且位于两端处的钢芯的端部凸出于所述钢套管的端面。

5、前述的一种橡胶耗能减震支撑杆，其特征在于：所述钢芯的数量为两根，其间隙处位于所述钢套管的中间位置处。

6、一种安装有如前述的橡胶耗能减震支撑杆的减震支撑组件，其特征在于：包括支撑框架，所述支撑框架的对角处设置有所述橡胶耗能减震支撑杆，所述钢芯凸出于所述钢套管的端部与所述支撑框架固定连接。

7、前述的减震支撑组件，其特征在于：所述钢芯与所述支撑框架连接处的钢芯端部设置有第一加强筋板。

8、前述的减震支撑组件，其特征在于：所述钢芯与所述支撑框架连接处的支撑框架上设置有第二加强筋板。

9、本发明的有益效果是：

10、1、本发明通过采用橡胶耗能替代传统的brb屈曲约束支撑，有效解决了钢材在高应变速率下屈服强度不可控的问题，高阻尼橡胶材料的引入使得支撑杆件在地震荷载下能够迅速变形，高阻尼橡胶在高应变速率下性能表现稳定，不易受到加载速度的影响，从而代替钢材，确保了支撑杆件的预期屈服点和整体抗震性能；

11、2、传统钢支撑和brb支撑在地震作用下的塑性变形过程往往集中在局部区域，能量耗散不均匀，容易导致局部应力集中和结构破坏，本发明采用橡胶材料作为填充物，橡胶的高阻尼和良好变形能力使其在受力变形过程中能够均匀地吸收和耗散能量，橡胶通过变形将机械能转化为热能，从而达到耗能的目的，这种均匀的能量耗散方式避免了传统钢支撑局部集中变形的问题，提高了整体结构的稳定性和安全性；

12、3、橡胶材料较轻，易于加工和安装，减少了施工时间和难度，同时，橡胶材料具有高耐久性和抗疲劳性能，不易老化，减少了维护频率和成本，这一设计不仅提升了经济性，还提高了工程的可操作性和长久可靠性，使得减震系统在实际应用中更具优势。

技术特征：

1.一种橡胶耗能减震支撑杆，其特征在于：包括钢套管（3），所述钢套管（3）内沿其长度方向设置有至少两根钢芯（1），相邻两根所述钢芯（1）之间设置有间隙，所述钢芯（1）与钢套管（3）之间的间隙内充填有橡胶填充物（2）。

2.根据权利要求1所述的一种橡胶耗能减震支撑杆，其特征在于：所述钢芯（1）的截面为十字形结构，且位于两端处的钢芯（1）的端部凸出于所述钢套管（3）的端面。

3.根据权利要求1或2所述的一种橡胶耗能减震支撑杆，其特征在于：所述钢芯（1）的数量为两根，其间隙处位于所述钢套管（3）的中间位置处。

4.一种安装有如权利要求1-3中任意一项所述的橡胶耗能减震支撑杆的减震支撑组件，其特征在于：包括支撑框架（4），所述支撑框架（4）的对角处设置有所述橡胶耗能减震支撑杆，所述钢芯（1）凸出于所述钢套管（3）的端部与所述支撑框架（4）固定连接。

5.根据权利要求4所述的减震支撑组件，其特征在于：所述钢芯（1）与所述支撑框架（4）连接处的钢芯（1）端部设置有第一加强筋板（11）。

6.根据权利要求5所述的减震支撑组件，其特征在于：所述钢芯（1）与所述支撑框架（4）连接处的支撑框架（4）上设置有第二加强筋板（41）。

技术总结
本发明公开了一种橡胶耗能减震支撑杆，包括钢套管，所述钢套管内沿其长度方向设置有至少两根钢芯，相邻两根所述钢芯之间设置有间隙，所述钢芯与钢套管之间的间隙内充填有橡胶填充物。本发明还公开了一种安装有该减震支撑杆的减震支撑组件。通过在钢套管内设置相互留有间隙的钢芯，并采用橡胶填充在钢芯与钢套之间间隙，高阻尼橡胶能够在受到地震力作用时迅速变形，通过内部分子链的滑动和重组，将机械能转化为热能，从而有效地吸收和耗散地震能量。

技术研发人员：张谨,杨律磊,熊训成,龚敏锋,谈丽华
受保护的技术使用者：中衡设计集团股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/9/26