1.本实用新型涉及地震耗能领域，具体是涉及一种用于大跨度空间结构的耗能装置。
背景技术：
2.随着社会的发展以及时代的进步，现代建筑的形式日益多样，大跨度空间钢结构施工技术在建筑工程中也得到了越来越广泛的应用。大跨度空间钢结构在强烈的地震作用下将发生较明显的破坏，甚至可能出现巨大的人员伤亡和经济财产损失。
技术实现要素：
3.为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种用于大跨度空间结构的耗能装置，能够降低地震对大跨度空间钢结构的破坏程度。
4.为实现上述目的，本实用新型采用了以下技术方案：
5.一种用于大跨度空间结构的耗能装置，该耗能装置包括约束件和穿过约束件的耗能芯板，所述耗能芯板用于与空间结构相连接，所述耗能芯板可沿约束件的轴向移动，且耗能芯板与约束件之间连接有沿约束件轴向设置的弹性件。
6.进一步，所述耗能芯板包括第一耗能段和位于第一耗能段两端部的第二耗能段，且第一耗能段恢复形变的能力大于第二耗能段恢复形变的能力；
7.所述第二耗能段上套设有衔接板，且衔接板位于约束件的外侧，所述弹性件与衔接板相连接。
8.进一步优选的，所述弹性件以耗能芯板为中心呈环形分布。
9.进一步优选的，所述耗能芯板上设置有凸起，且凸起位于衔接板朝向约束件的一侧。
10.进一步，所述约束件包括套筒和填充在套筒内部的混凝土层，所述耗能芯板穿过混凝土层。
11.进一步，所述套筒的两端部设置有封板，所述封板用于将混凝土层封闭于套筒的内部；所述耗能芯板穿过封板延伸至套筒的外部；所述弹性件与封板相连接。
12.进一步优选的，所述耗能芯板与混凝土层之间填充有无粘结层。
13.进一步，所述弹性件为sma弹簧。
14.进一步，所述耗能芯板的横截面为十字型。
15.本实用新型的有益效果如下：
16.(1)本实用新型耗能芯板的两端用于连接两个建筑物。本实用新型在套筒的端部设置sma弹簧，当发生地震时，能够消耗地震的能量，从而阻碍地震的能量在与耗能芯板相连接的建筑物间传播，以降低地震对建筑物的破坏程度。
17.(2)本实用新型的耗能装置可以替代大跨空间结构中的杆件使用，尤其可以充当受压杆件和受弯杆件使用以消耗地震产生的能量。
18.(3)sma弹簧由具有形状记忆效应和伪弹性的形状记忆合金(sma)制成。与普通弹簧相比，sma弹簧因为变形过程中形状记忆合金材料内部发生的热弹性马氏体相变而具有更强的变形恢复能力，是可作为大跨空间结构隔震支座的理想组件。
19.(4)本实用新型位于套筒内部的耗能芯板的耗能段消耗地震的能力大于位于套筒外部的耗能段，两者相互配合能够更好的消耗地震的能量。
20.(5)凸起位于耗能芯板的边部上，用于限定衔接板在耗能芯板上位置，当耗能芯板移动时，凸起用于阻止衔接板跟随耗能芯板一起移动，从而使得耗能芯板与衔接板发生相对位移，最终使得位于两者之间的弹簧发生变形以实现耗能的目的。
附图说明
21.图1为本实用新型的耗能装置的整体结构图；
22.图2为本实用新型的耗能芯板的结构图；
23.图3为本实用新型的图1中a-a处的剖面图；
24.图4为本实用新型的图1中i处的放大图。
25.图中标注符号的含义如下：
26.1-耗能芯板11-第一耗能段12-第二耗能段13-凸起14-衔接板
27.2-约束件21-套筒22-封板23-混凝土层24-无粘结层3-弹性件
具体实施方式
28.以下结合实施例和说明书附图，对本实用新型中的技术方案进行清楚、完整地描述。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。
29.一种用于大跨度空间结构的耗能装置，如图1所示，该耗能装置包括约束件2和穿过约束件2的耗能芯板1，耗能芯板1用于与空间结构相连接，耗能芯板1可沿约束件2的轴向移动，且耗能芯板1与约束件2之间连接有沿约束件2轴向设置的弹性件3，弹性件3为sma弹簧。
30.如图2所示，耗能芯板1包括第一耗能段11和位于第一耗能段11两端部的第二耗能段12，且第一耗能段11恢复形变的能力大于第二耗能段12恢复形变的能力。第一耗能段11和第二耗能段12的横截面均为十字型，第一耗能段11为软钢材质，第二耗能段12为普通钢材，第一耗能段11延伸至套筒21的外部。
31.如图1和图4所示，第二耗能段12上固定设置有衔接板14，且衔接板14位于约束件2的外侧，弹性件3与衔接板14相连接。弹性件3以耗能芯板1为中心呈环形分布。
32.如图4所示，耗能芯板1上设置有凸起13，且凸起13位于衔接板14朝向约束件2的一侧。
33.如图3所示，约束件2包括从外侧至内部依次设置的套筒21，填充在套筒21内部的混凝土层23，填充在耗能芯板1与混凝土层23之间的无粘结层24。
34.套筒21的两端部设置有封板22，封板22用于将混凝土层23封闭于套筒21的内部；耗能芯板1穿过封板22延伸至套筒21的外部；弹性件3与封板22相连接。
35.本实用新型的耗能装置工作过程如下：
36.当没有地震时，弹性件3(sma弹簧)为初始状态，地震发生的时候，若耗能芯板1受拉，则耗能芯板1上的凸起13将拉扯衔接板14一起向外移动，衔接板14带动sma弹簧拉扯封板22和套筒21，sma弹簧拉伸消耗能量；若耗能芯板1受压，耗能芯板1的软钢材质部分发生屈服挤压轻质混凝土，实现耗能。
技术特征：
1.一种用于大跨度空间结构的耗能装置，该耗能装置包括约束件(2)和穿过约束件(2)的耗能芯板(1)，所述耗能芯板(1)用于与空间结构相连接，其特征在于：所述耗能芯板(1)可沿约束件(2)的轴向移动，且耗能芯板(1)与约束件(2)之间连接有沿约束件(2)轴向设置的弹性件(3)。2.如权利要求1所述的用于大跨度空间结构的耗能装置，其特征在于：所述耗能芯板(1)包括第一耗能段(11)和位于第一耗能段(11)两端部的第二耗能段(12)，且第一耗能段(11)恢复形变的能力大于第二耗能段(12)恢复形变的能力；所述第二耗能段(12)上套设有衔接板(14)，且衔接板(14)位于约束件(2)的外侧，所述弹性件(3)与衔接板(14)相连接。3.如权利要求2所述的用于大跨度空间结构的耗能装置，其特征在于：所述弹性件(3)以耗能芯板(1)为中心呈环形分布。4.如权利要求2或3所述的用于大跨度空间结构的耗能装置，其特征在于：所述耗能芯板(1)上设置有凸起(13)，且凸起(13)位于衔接板(14)朝向约束件(2)的一侧。5.如权利要求1所述的用于大跨度空间结构的耗能装置，其特征在于：所述约束件(2)包括套筒(21)和填充在套筒(21)内部的混凝土层(23)，所述耗能芯板(1)穿过混凝土层(23)。6.如权利要求5所述的用于大跨度空间结构的耗能装置，其特征在于：所述套筒(21)的两端部设置有封板(22)，所述封板(22)用于将混凝土层(23)封闭于套筒(21)的内部；所述耗能芯板(1)穿过封板(22)延伸至套筒(21)的外部；所述弹性件(3)与封板(22)相连接。7.如权利要求5或6所述的用于大跨度空间结构的耗能装置，其特征在于：所述耗能芯板(1)与混凝土层(23)之间填充有无粘结层(24)。8.如权利要求1或2或3或5或6所述的用于大跨度空间结构的耗能装置，其特征在于：所述弹性件(3)为sma弹簧。9.如权利要求1或2或3或5或6所述的用于大跨度空间结构的耗能装置，其特征在于：所述耗能芯板(1)的横截面为十字型。
技术总结
本实用新型涉及地震耗能领域，具体是涉及一种用于大跨度空间结构的耗能装置。该耗能装置包括约束件和穿过约束件的耗能芯板，所述耗能芯板用于与空间结构相连接，所述耗能芯板可沿约束件的轴向移动，且耗能芯板与约束件之间连接有沿约束件轴向设置的弹性件。本实用新型耗能芯板的两端用于连接两个建筑物。本实用新型在套筒的端部设置SMA弹簧，当发生地震时，能够消耗地震的能量，从而阻碍地震的能量在与耗能芯板相连接的建筑物间传播，以降低地震对建筑物的破坏程度。筑物的破坏程度。筑物的破坏程度。
技术研发人员：王静峰 华正茂 周文武 于竞宇 周杨 李国强 黄松 李贝贝 王星星 熊勇
受保护的技术使用者：中建三局第二建设工程有限责任公司
技术研发日：2021.03.31
技术公布日：2022/2/18