耗能鋼棒和具有其的混凝土耗能結構制造技術

本發明專利技術公開了一種耗能鋼棒和具有其的混凝土耗能結構，所述耗能鋼棒包括：鋼棒本體，所述鋼棒本體上設有削弱其強度的削弱結構，以使所述鋼棒本體的至少一部分形成為耗能段；一個或兩個連接段，一個或兩個所述連接段設在所述鋼棒本體的一端或兩端且與所述鋼棒本體同軸設置，所述耗能段的強度小于所述鋼棒本體的未形成所述耗能段的部分的強度以及所述連接段的強度。根據本發明專利技術實施例的耗能鋼棒，耗能能力強，變形能力大，可以提高結構的抗震性能，減小主體結構的損傷。

Energy dissipation steel bar and concrete energy dissipation structure having the same

The invention discloses a steel bar and concrete with energy dissipation structure, the energy consumption of steel bar comprises a steel rod body, the rod body is provided with a weakened structure weakens the strength of the steel bar body at least a portion of the formation energy; one or two connection section one or two of the connection section is arranged at one end or two ends of steel rod body and provided with the steel rod body coaxial, the energy dissipation section strength is less than that of the steel bar body does not form part of the strength of the energydissipation segment and the connecting segment. The energy dissipation steel bar according to the embodiment of the invention has the advantages of strong energy consumption and large deformation capacity, and can improve the seismic performance of the structure and reduce the damage of the main structure.

【技術實現步驟摘要】
耗能鋼棒和具有其的混凝土耗能結構
本專利技術涉及土木工程結構消能減震
，更具體地，涉及一種土木工程結構消能減震。
技術介紹
傳統結構通過節點的延性變形來耗能抗震。比如鋼框架，鋼筋混凝土框架，鋼筋混凝土剪力墻等結構體系，地震后結構節點處往往產生較大的塑性變形，混凝土壓潰，鋼筋受壓屈曲，損傷嚴重，因此增加了修復的費用和難度。
技術實現思路
本專利技術旨在至少在一定程度上解決相關技術中的技術問題之一。為此，本專利技術提出了一種耗能鋼棒，所述耗能鋼棒的耗能能力強，變形能力大，可以提高結構的抗震性能，減小主體結構的損傷。本專利技術還提出了一種具有上述耗能鋼棒的混凝土耗能結構。根據本專利技術實施例的耗能鋼棒，包括：鋼棒本體，所述鋼棒本體上設有削弱其強度的削弱結構，以使所述鋼棒本體的至少一部分形成為耗能段；一個或兩個連接段，一個或兩個所述連接段設在所述鋼棒本體的一端或兩端且與所述鋼棒本體同軸設置，所述耗能段的強度小于所述鋼棒本體的未形成所述耗能段的部分的強度以及所述連接段的強度。根據本專利技術實施例的耗能鋼棒，耗能能力強，變形能力大，可以提高結構的抗震性能，減小主體結構的損傷。另外，根據本專利技術上述實施例的耗能鋼棒還可以具有如下附加的技術特征：根據本專利技術的一些實施例，所述鋼棒本體的橫截面形成為圓形，所述削弱結構形成為設在所述鋼棒本體的外周面的切邊結構，所述耗能段的橫截面形成為多邊形，所述多邊形以所述圓形為外接圓。可選地，所述多邊形的每條邊形成為直線形或內凸弧形。根據本專利技術的一些實施例，所述鋼棒本體的橫截面為方形，所述耗能結構形成為貫穿所述鋼棒本體的兩個相對側面的耗能孔，所述耗能孔為圓形孔或多邊形孔。可選地，所述耗能孔包括多個，多個所述耗能孔沿所述鋼棒本體的軸向間隔開設置，每個所述耗能孔的延伸方向與所述耗能段的軸向垂直。根據本專利技術的一些實施例，所述鋼棒本體的橫截面為方形，所述削弱結構形成為耗能槽，所述耗能槽設在所述鋼棒本體的兩個相對側面上且關于所述鋼棒本體的中心軸線對稱設置。可選地，所述耗能槽為V形槽且沿所述鋼棒本體的軸向分布有多個，相鄰的兩個所述耗能槽的側壁相連且連接處與所述鋼棒本體的未設置耗能槽的外周面平齊。可選地，所述鋼棒本體和所述連接段為一體件。根據本專利技術實施例的混凝土耗能結構，包括：混凝土層、根據本專利技術上述實施例的耗能鋼棒和無粘結層，所述耗能鋼棒設在所述混凝土層內，所述連接段與所述混凝土層相連且伸出所述混凝土層；所述無粘結層包裹在所述耗能鋼棒上以將所述混凝土層和所述耗能鋼棒間隔開。根據本專利技術實施例的混凝土耗能結構，可以提高結構的抗震性能，減小主體結構的損傷，并具有施工簡單、更換方便、成本低廉等優點。根據本專利技術的一些實施例，所述無粘結層為無粘結保護套，所述無粘結保護套套設在所述耗能鋼棒上，所述連接段上設有固定孔，所述耗能鋼棒通過伸入所述固定孔內的螺紋緊固件與所述混凝土層相連。本專利技術的附加方面和優點將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本專利技術的實踐了解到。附圖說明圖1是根據本專利技術實施例的耗能鋼棒的結構示意圖；圖2是沿圖1中A-A線的剖視圖；圖3是根據本專利技術實施例的耗能鋼棒的結構示意圖；圖4是沿圖3中B-B線的剖視圖；圖5是根據本專利技術實施例的耗能鋼棒的結構示意圖；圖6是沿圖5中C-C線的剖視圖；圖7是根據本專利技術實施例的耗能鋼棒的結構示意圖；圖8是沿圖7中D-D線的剖視圖；圖9是根據本專利技術實施例的耗能鋼棒的結構示意圖；圖10是根據本專利技術實施例的耗能鋼棒的結構示意圖；圖11是根據本專利技術一些實施例的混凝土耗能結構的結構示意圖；圖12是根據本專利技術另一些實施例的混凝土耗能結構的結構示意圖；圖13是根據本專利技術再一些實施例的混凝土耗能結構的結構示意圖。附圖標記：1000：混凝土耗能結構；100：耗能鋼棒；200：混凝土層；300：無粘結層；401：框架柱；402：框架梁；403：基礎；1：鋼棒本體；11：耗能段；12：耗能孔；13：耗能槽；2：連接段；21：固定孔。具體實施方式下面詳細描述本專利技術的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，旨在用于解釋本專利技術，而不能理解為對本專利技術的限制，本領域的普通技術人員在本專利技術的范圍內可以對上述實施例進行變化、修改、替換和變型。在本專利技術的描述中，需要理解的是，術語“長度”、“寬度”、“厚度”、“上”、“下”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”、“內”、“外”、“軸向”、“徑向”、“周向”等指示的方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系，僅是為了便于描述本專利技術和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本專利技術的限制。此外，術語“第一”、“第二”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術特征的數量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括至少一個該特征。在本專利技術的描述中，“多個”的含義是至少兩個，例如兩個，三個等，除非另有明確具體的限定。在本專利技術中，除非另有明確的規定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接觸，或第一和第二特征通過中間媒介間接接觸。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可以是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或僅僅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或僅僅表示第一特征水平高度小于第二特征。下面結合附圖詳細描述根據本專利技術實施例的耗能鋼棒100，該耗能鋼棒100可以應用于混凝土耗能結構1000中，但不限于此。參照圖1-10所示，根據本專利技術實施例的耗能鋼棒100可以包括鋼棒本體1和一個或兩個連接段2。鋼棒本體1上可以設有削弱其強度的削弱結構，以使鋼棒本體1的至少一部分形成為耗能段11。由于削弱結構的強度被削弱，削弱結構可具有較大的變形能力，在受到外界拉力的作用時，耗能段11可以屈服耗能，在受到外界壓力的作用時，耗能段11可以發生高階模態屈曲耗能，因此具有較強的耗能能力。如圖1-圖10所示，一個或兩個連接段2可以設在鋼棒本體1的一端或兩端，以方便鋼棒本體1的連接。例如，如圖1所示，連接段2可為兩個，兩個連接段2分別設在鋼棒本體1的兩端。連接段2可與鋼棒本體1同軸設置，以在耗能鋼棒100受力時連接段2可將手里傳遞給耗能段11，由耗能段11變形耗能。耗能段11的強度可以小于鋼棒本體1的未形成耗能段11的部分以及連接段2的強度。也就是說，耗能段11的強度小于耗能鋼棒100的其余部分的強度。從而耗能鋼棒100不受外力時，耗能鋼棒100可具有一定強度以提供支撐作用，而耗能鋼棒100在受外力作用時，耗能段11優先發生變形，消耗能量。將耗能鋼棒100應用在建筑結構中，發生地震時，耗能段11優先發生變形，消耗地震能量，從而可以提高結構的抗震性能，減小建筑主體結構的損傷。根據本專利技術實施例的耗能鋼棒100，通過在鋼棒本體1上設置削弱其強度的削弱結構，將鋼棒本體1的至少一部分形成為耗能段11，將一個或兩個連接段2設在鋼棒本體1的一端或兩端，使耗能段11與鋼棒本體1同軸設置，并將耗能段11的強度設置為小于鋼棒本體1的未形成耗能段1本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種耗能鋼棒，其特征在于，包括：鋼棒本體，所述鋼棒本體上設有削弱其強度的削弱結構，以使所述鋼棒本體的至少一部分形成為耗能段；一個或兩個連接段，一個或兩個所述連接段設在所述鋼棒本體的一端或兩端且與所述鋼棒本體同軸設置，所述耗能段的強度小于所述鋼棒本體的未形成所述耗能段的部分的強度以及所述連接段的強度。

【技術特征摘要】
1.一種耗能鋼棒，其特征在于，包括：鋼棒本體，所述鋼棒本體上設有削弱其強度的削弱結構，以使所述鋼棒本體的至少一部分形成為耗能段；一個或兩個連接段，一個或兩個所述連接段設在所述鋼棒本體的一端或兩端且與所述鋼棒本體同軸設置，所述耗能段的強度小于所述鋼棒本體的未形成所述耗能段的部分的強度以及所述連接段的強度。2.根據權利要求1所述的耗能鋼棒，其特征在于，所述鋼棒本體的橫截面形成為圓形，所述削弱結構形成為設在所述鋼棒本體的外周面的切邊結構，所述耗能段的橫截面形成為多邊形，所述多邊形以所述圓形為外接圓。3.根據權利要求2所述的耗能鋼棒，其特征在于，所述多邊形的每條邊形成為直線形或內凸弧形。4.根據權利要求1所述的耗能鋼棒，其特征在于，所述鋼棒本體的橫截面為方形，所述耗能結構形成為貫穿所述鋼棒本體的兩個相對側面的耗能孔，所述耗能孔為圓形孔或多邊形孔。5.根據權利要求4所述的耗能鋼棒，其特征在于，所述耗能孔包括多個，多個所述耗能孔沿所述鋼棒本體的軸向間隔開設置，每個所述耗能孔的延伸方向與所述耗能段的軸向垂直。6...

【專利技術屬性】
技術研發人員：潘鵬，沈紹冬，王海深，劉航，
申請(專利權)人：清華大學，
類型：發明
國別省市：北京,11