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专利号: 2019108845121
申请人: 苏州科技大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2025-08-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种新型自平衡式多阶段耗能防屈曲支撑,其特征在于,所述耗能防屈曲支撑包括芯材、套管、第一加劲板组件、第二加劲板组件、第一防压曲板、第二防压曲板、连接件、连接板和盖板,所述芯材包括非屈服段、第三屈服段、第二屈服段和第一屈服段,所述第一屈服段位于芯材的中部,第一屈服段的两侧分别设置第二屈服段、第三屈服段和非屈服段;所述第一加劲板组件、第二加劲板组件、第一防压曲板和第二防压曲板连接于套管内部,再通过连接件、连接板安装形成所述芯材的约束装置;所述芯材位于所述约束装置内部,所述盖板位于所述套管的两端且与所述套管相连接;

所述第三屈服段和所述第二屈服段之间采用坡度过渡方式相连接,形成过渡段,所述第二屈服段和所述第一屈服段之间采用坡度过渡方式相连接,形成过渡段;

第二限位板设置于所述第三屈服段和所述第二屈服段之间的过渡段内,其宽度与所述第二屈服段芯材宽度相同,其高度应与所述第一加劲板组件或第二加劲板组件之间有足够的接触面,从而将多余荷载传递于所述套管上进行自平衡;

第一限位板设置于所述第二屈服段和所述第一屈服段之间的过渡段内,其宽度与所述第一屈服段芯材宽度相同,其高度方向应与所述第一加劲板组件或加第二劲板组件之间有足够的接触面,从而将多余荷载传递于所述套管上进行自平衡;

所述第一加劲板组件和第二加劲板组件的加劲板间距在第一屈服段处比在第二屈服段和第三屈服段处小,以期保证第一屈服段的局部稳定性和整体稳定性。

所述套管包括半套管一、半套管二和连接孔,所述半套管一和半套管二相同且均为槽状构件,在所述槽状开设于所述连接件配套的连接孔;

所述第一加劲板组件包括第一中部限位装置和两个第一边侧限位装置,所述第二加劲板组件包括第二中部限位装置和两个第二边侧限位装置;

所述第一中部限位装置包括两块加劲板,所述第二中部限位装置包括两块加劲板,所述两块第一限位板分别位于第一中部限位装置加劲板之间和第一中部限位装置加劲板之间;

所述第一边侧限位装置包括两块加劲板,所述第二边侧限位装置包括两块第二加劲板,所述两块第二限位板分别位于第一边侧限位装置加劲板之间和第二边侧限位装置加劲板之间;

组成第一中部限位装置、第二中部限位装置的相邻加劲板之间的距离小于组成第一边侧限位装置、第二边侧限位装置的相邻加劲板之间的距离;

所述第一防压曲板和所述第二防压曲板厚度为所述芯材板厚的一半,分别垂直设置于所述槽型半套管一和所述槽型半套管二的翼缘中部边缘,以保证第一屈服段在受压时不发生侧鼓。

2.如权利要求1所述的一种新型自平衡式多阶段耗能防屈曲支撑,其特征在于,所述非屈服段包括芯材和端部加劲板,所述端部加劲板设置于所述芯材的两端,与所述芯材板垂直放置。

3.如权利要求1或2所述的一种新型自平衡式多阶段耗能防屈曲支撑,其特征在于,所述第三屈服段、第二屈服段和第一屈服段的截面面积根据工程需求按计算确定,第三屈服段的面积不大于第二屈服段的2倍,为1.1~1.8;第二屈服段的面积不大于第一屈服段的

1.5倍,为1.1~1.5。

4.如权利要求1或2所述的一种新型自平衡式多阶段耗能防屈曲支撑,其特征在于,所述连接板开设连接板孔;所述连接板宽度与所述套管的宽度相同;所述连接板上的所述连接板孔与所述套管上的连接孔一一对应;所述连接件通过所述连接板上的所述连接板孔与所述套管上的连接孔,将所述连接板和所述套管连接成整体。

5.一种如权利要求1所述的新型自平衡式多阶段耗能防屈曲支撑的制作工艺,其特征在于,所述制作工艺包括以下步骤:(1)准备好加工芯材、套管、第一加劲板组件、第二加劲板组件、第一防压曲板、第二防压曲板、盖板、第二限位板、第一限位板、端部加劲板、连接板的胚料和连接件;

(2)通过的切割方式将胚料钢板制作成支撑的芯材板,芯材板包括非屈服段、第三屈服段、第二屈服段、第一屈服段,非屈服段和第三屈服段截面面积相同,第二屈服段的面积和第一屈服段的面积根据工程需求按计算所得;

(3)通过切割方式将胚料制作成第二限位板、第一限位板和端部加劲板各四块,端部加劲板端部与芯材端部齐平,端部加劲板另一端做成过渡坡度,对芯材、第二限位板、第一限位板和端部加劲板进行表面的除锈和喷砂工艺,通过焊接的方式将端部加劲板垂直焊于芯材的非屈服段板的两侧,与芯材呈“十”字型截面,将第二限位板、第一限位板通过焊接分别焊接于第三屈服段与第二屈服段之间的过渡部分和第二屈服段与第一屈服段之间的过渡部分,形成内部核心构件;

(4)通过冷弯方式将钢板完成两个槽型构件,即半套管一和半套管二,在槽型构件的上下翼缘开设连接孔,对半套管一和半套管二和第一加劲板组件和第二加劲板组件进行表面的除锈和喷砂,通过切割方式得到的第一加劲板组件和第二加劲板组件按照计算要求通过焊接连接于半套管一和半套管二内,形成两块约束构件;

(5)将两块约束构件安装于核心构件的外侧,紧密贴合,再在两个约束构件的上部和下部设置开有连接板孔的连接板,将连接板孔和连接孔一一对应,并用连接件和连接板将两个约束构件连接成整体;

(6)将开设盖板孔的盖板分别穿过核心构件的两端,通过焊接与套管的两端进行连接,并对所完成的构件表面进行喷涂防火涂料和防腐涂料,制作完成所述新型自平衡式多阶段耗能防屈曲支撑。