1.本发明涉及抗震结构建筑技术领域，尤其涉及一种具有极限功能的双屈服点钢杆屈曲约束支护。

背景技术：

2、屈曲约束支座是一种高性能的能量吸收装置，主要由3部分组成，即核心能耗段、外包约束单元和非粘结滑动机构单元。屈曲约束支座的耗能段一般由屈服点较低的钢材制成，约束单元可采用钢管混凝土、钢筋混凝土夹套、圆角或多边形钢管等，非粘结材料在耗能单元和约束单元之间提供滑动界面，避免了压缩膨胀后耗能单元与约束单元之间摩擦引起的轴向力增加。当铁芯能耗段承受轴向压力时，铁芯能耗段的横向变形受到外包约束单元的约束，防止铁芯能耗段屈曲，使其在轴向力的作用下能经历全截面屈服，在拉压方向上获得对称的力性能。屈曲约束支座具有减震机构清晰、减震效果明显、安全可靠、经济性合理等特点，可满足不同结构的抗震要求。在正常使用和小地震作用下，屈曲约束支护为建筑结构提供了抗侧向刚度，起到普通支护的作用;在大地震的作用下，屈曲约束支架可以通过其反复的拉伸和滞后来消散输入的能量。现有的屈曲约束大多只支撑一个屈服点，在小地震的作用下不屈服，只提供额外的刚度，不参与能耗。当结构在中震力的作用下时，支撑为结构提供必要的抗侧向刚度和能耗;当结构遇到超过预期的介质冲击时，屈曲约束支座经历能耗损坏，支座退出工作，结构的反侧刚度瞬间减弱，极易造成结构坍塌和损坏。

3.近年来，一些学者开始发展分阶段屈服屈曲约束支护，一部分小地震下的屈曲约束支护首先产生能耗，而大地震下屈曲约束支护的大部分地区产生能耗，从而有效提高了屈曲约束支护的能耗能力，以抵抗不同强度的地震。目前，分阶段能耗屈曲约束支撑的实现方法包括不同耗能机构的阻尼器组合和不同耗能材料阻尼器的组合。现有装置大多采用低屈服点的能耗段和高屈服点的能耗段直接平行，因为高屈服点能耗段的刚度远大于低屈服点的能耗段，导致低屈服点能耗段能耗受到很大影响， 并且不能很好地实现分阶段性产量。

4. 在后台披露的信息

技术部分仅用于加深对本发明整体背景技术的理解，而不应被视为以任何方式承认或暗示该信息构成本领域技术人员已经知道的现有技术。

技术实现要素：

5.本发明的目的是提供一种具有极限功能的双屈服点钢棒屈曲约束支架，以解决现有技术中存在的技术问题。

6.为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

7.本发明提供一种具有极限功能的双屈服点钢杆屈曲约束支撑，包括：一次耗能钢杆、二次耗能钢管、约束钢管、极限钢板和连接钢杆;第一级耗能低碳钢棒与连通钢棒焊接;极限钢板与初级耗能低碳钢棒焊接;二次耗能钢管机组在

一流的耗能低碳钢棒;二次耗能钢管设有与极限钢板相对应的极限槽，二次耗能钢管的极限槽与极限钢板之间的间隙为二次耗能软钢管的起始阈值δ1;约束钢管组安装在二次耗能柔性钢管上，约束钢管上设置有与极限钢板相对应的极限槽，受约束钢管的极限槽与极限钢板之间的间隙为约束钢管起始阈值δ2;约束钢管起动阈值δ2大于二次耗能柔性钢管起动阈值δ1。

8.优选地，第一级耗能低碳钢棒两端的直径大于中间部分的直径。

9.优选地，极限钢板的两端焊接在第一级耗能低碳钢棒;极限钢板沿第一级耗能低碳钢棒的径向方向突出地设置在其上下表面。

10.优选地，二次耗能钢管末端设置有两个相对上下限槽。

11.优选地，约束钢管的末端设置有两个上下相对极限槽。

12.优选地屈服点，所述一级耗能低碳钢棒和第二级耗能柔性钢管均设置有或无粘接滑动材料层。

13.利用上述技术方案，本发明具有以下有益效果：

14.本发明针对传统的抗屈曲能耗支持，一般只有一个屈服点，在小地震的作用下没有屈服，只提供额外的刚度，不参与能耗问题。该装置采用双屈服点设计，引入一级耗能柔性钢棒和第二级耗能钢管装置，通过控制二级耗能钢管δ1的启动阈值δ1和约束钢管起始阈值δ2，成功解决了问题。同时，在不显著增加结构成本的情况下，扩大了抗屈曲耗能支撑的应用范围。

15.本发明对于现有的抗屈曲能耗支护，主要依靠核心机组进行结构地震能量耗散，当结构遇到超过预估地震时，核心机组能耗受损，支护将完全退出工作，进而造成建筑反侧刚度瞬间急剧下降， 很容易导致建筑物的倒塌来破坏问题。该装置通过引入极限钢板，当支撑能耗达到约束钢管起动阈值δ2时，装置通过约束钢管继续为结构提供必要的抗侧刚度，避免结构在超预期冲击的作用下造成严重损坏。

附图说明

16.为了更清楚地说明本发明的具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将简要说明具体实施例或附图中要使用的具体实施例或附图。

现有技术描述中，显而易见，下面描述的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来说，无需付出创造性劳动，也可以根据这些附图获得其它附图。

17.图1是本发明实施例提供的具有极限函数的双屈服点钢棒屈曲约束支架的爆炸示意图;

18.图2为图1所示的第一级耗能低碳钢棒的结构示意图;

19.图3为图1所示的二次耗能低碳钢棒的结构示意图;

图4是本发明实施例提供的受约束钢管的结构示意图;

21.图5是本发明实施例提供的具有极限功能的双屈服点钢筋屈曲约束支座的结构示意图;

22.图标：1级能耗低碳钢棒，2级耗能软钢管;3-约束钢管;4-极限钢板;5-连接钢棒。

具体实施方式

下面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的一部分，并非全部实施例。基于本发明实施例，本领域普通技术人员在不进行创造性劳动的情况下获得的所有其他实施例，均在本发明的保护范围之内。

24.在本发明的说明中，应当注意的是，术语“中心”、“向上”、“向下”、“左”、“右”、“垂直”、“水平”、“内部”、“外部”等表示位置或

附图所指示的位置关系，只是为了便于对本发明的描述和简化描述，而不是表明或暗示所提及的装置或元件必须具有特定的方向，以特定的方向构造和操作，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，不能理解为表示或暗示相对重要性。

25.在本发明的描述中，应当注意的是，除非另有明确规定和限定，术语“安装”、“连接”、“连接”应理解为广义，例如，可以是固定连接，也可以是可移动连接，也可以是集成连接;它可以是机械连接或电气连接;它可以是直接连接的，也可以是通过中间介质间接连接的，它可以是两个组件之间的连接。对于本领域普通技术人员来说，本发明中上述术语的具体含义可以根据具体情况来理解。

下面结合附图对本发明的实施例进行详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

27.本实施例提供一种具有极限功能的双屈服点钢筋屈曲约束支架，包括：一次耗能钢棒1、二次耗能钢管2、约束钢管3、极限钢板4和连通钢杆5 ;第一级耗能低碳钢棒1与连通钢棒5焊接;极限钢板4与第一级耗能低碳钢棒1焊接;二级耗能软钢管2组安装在第一级耗能软钢棒1上;二次耗能钢管2设有与极限钢板4相对应的极限槽，二次耗能钢管2的极限槽与极限钢板4之间的间隙是二次耗能钢管的起始阈值δ1;所述约束钢管3组安装在二次耗能柔性钢管2上，约束钢管3上设置有与极限钢板4相对应的极限槽，受约束钢管3与极限钢板4之间的间隙为约束钢管起始阈值δ2;约束钢管起动阈值δ2大于二次耗能柔性钢管起动阈值δ1。

28.优选地，第一级耗能低碳钢棒1两端的直径大于中间段的直径。

29.优选地，所述极限钢板4的两端焊接在第一级耗能低碳钢棒1的两端;极限钢板4沿第一级耗能低碳钢棒1的径向方向在其上下表面上突出地设置。

30.优选地，所述二次耗能钢管2的末端设置有两个上下相对的极限槽。

31.优选地，所述约束钢管3的末端设置有两个相对上下限槽。

32.优选地，初级耗能柔性钢

棒1与第二级耗能柔性钢管2设置有或无粘接的滑动材料层。

33. 本实施例的工作机理如下：

34.1）通过选择不同的材料和芯段长度，可以控制第一级耗能低碳钢棒的极限变形，实现大地震作用下的极限变形;通过设计二次耗能软钢管起始阈值δ1来调整二次耗能钢管进入工作状态，并通过设计约束钢管起始阈值δ2来调整受约束钢管进入工作状态时。一般情况下，二次耗能钢管的启动阈值δ1可以根据地震时结构的层间变形进行估计，受约束钢管的起始阈值δ2可以根据大地震或最大地震下结构的变形进行估计。

35.2）在小地震的作用下，由于第一屈服阶段屈服力小，第一阶段耗能低碳钢棒1经历屈曲能耗

进入工作状态，起到能量耗散和减震的作用，该阶段器件屈曲约束支座的变形值小于δ1;在此阶段，二级耗能软钢管2尚未进入工作状态，约束钢管3共同为第一级耗能低碳钢棒1提供了横向约束，以防止第一级耗能软钢棒1在平面外不稳定。它主要用于解决“传统的抗屈曲耗能支撑，一般只有一个屈服段，在小地震的作用下没有屈服，只提供额外的刚度，不参与能耗”的问题。

36.3）在地震的作用下，屈曲约束支座的变形值大于δ1且小于δ2，此时，二次耗能软钢管2也进入工作状态，初级耗能软钢

杆1消耗能量，在此阶段屈服点，约束钢管3为二次耗能软管2提供横向约束，以防止二次耗能软钢管2在平面外不稳定。现阶段，主要用于在结构遇到中震效应时为其提供能量和减震保护。

37.4）在大地震或最大地震条件下，屈曲约束支座的变形值大于δ2，此时结构各层之间的变形非常大，结构濒临坍塌和破坏，此时约束钢管3为结构提供了必要的抗侧刚度， 从而避免结构在作用下超预期大地震，由于阻尼器的抽出，导致建筑物的反侧刚度突然下降。

综上所述，本实施例具有以下有益效果：

39.本发明针对传统的抗挠曲能耗支持，一般只有一个屈服点，在小地震的作用下没有屈服，只提供额外的刚度，不参与能耗问题。该装置采用双屈服点设计，引入一级耗能柔性钢棒和第二级耗能钢管装置，通过控制二级耗能钢管δ1的启动阈值δ1和约束钢管起始阈值δ2，成功解决了问题。同时，在不显著增加结构成本的情况下，扩大了抗屈曲耗能支撑的应用范围。

40.本发明对于现有的抗屈曲能耗支护，主要依靠核心机组进行结构抗震能量耗散，当结构遇到超过预估的地震时，核心机组能耗受损，支护将完全退出工作，进而造成建筑反侧刚度瞬间下降，极易造成建筑物坍塌破坏的问题。当支护耗能低碳钢达到变形值δ2时，装置通过约束钢管继续为结构提供必要的反侧刚度，以避免在超过预期地震的作用下对结构造成严重损坏。

41.最后，需要说明的是：以上实施例仅用于说明本发明的技术方案，而并非对其加以限制;[0006] 虽然本发明已经参照前述实施例进行了详细描述，但本领域普通技术人员应当理解：它仍然可以修改前述实施例中描述的技术方案，或者替换其部分或全部技术特征;这些修改或替换并不偏离本发明各实施例的技术方案范围，相应技术方案的本质。