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CN115928899A - 含受压弹性单元的双核心自复位消能支撑装置 - Google Patents

含受压弹性单元的双核心自复位消能支撑装置 Download PDF

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CN115928899A
CN115928899A CN202111265052.8A CN202111265052A CN115928899A CN 115928899 A CN115928899 A CN 115928899A CN 202111265052 A CN202111265052 A CN 202111265052A CN 115928899 A CN115928899 A CN 115928899A
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CN
China
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outer layer
layer bottom
elastic
component
Prior art date
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Pending
Application number
CN202111265052.8A
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English (en)
Inventor
周中哲
黄立宇
钟秉庭
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Original Assignee
Individual
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Abstract

一种含受压弹性单元的双核心自复位消能支撑装置,适用于安装在建筑物,并包含主核心构件、次核心构件、外层构件、第一内层底板与第二内层底板、第一外层底板与第二外层底板、消能单元、第一预力拉伸构件、第二预力拉伸构件,以及受压弹性单元。所述受压弹性单元设于所述次核心构件、所述第一预力拉伸构件与所述第二预力拉伸构件中的至少一者。当受外力作用时,所述外力使所述第一预力拉伸构件、所述第二预力拉伸构件受到拉伸,且使所述受压弹性单元受到压缩,进而使所述主核心构件与所述外层构件产生相对位移,且使所述外层构件与所述第一外层底板及/或第二外层底板产生相对位移,所述消能单元在此过程中提供阻力,以消散所述外力所产生的能量。

Description

含受压弹性单元的双核心自复位消能支撑装置
技术领域
本发明涉及一种消能支撑装置,特别是涉及一种含受压弹性单元的双核心自复位消能支撑装置。
背景技术
现阶段的耐震设计,除了需要有足够容许强度外,更希望有好的韧性,以达到更安全且更经济的目的。以降伏来消能的结构系统而言,通常会在大变形后造成残余永久变形,使得建筑物的整体留有残余应力,造成潜在的危险,且需要通过日后维修来解决此问题。另外,以结构杆件降伏或是挫屈消能为主的结构系统在如地震时产生的反复载重下,降伏或是挫屈所造成的变形,会影响建筑物结构上的安全及在救援上的困难度。因此,如何设计兼具强度及韧性且不易产生残余变形的支撑装置是一门重要的课题。
发明内容
本发明的一目的在于提供一种兼具强度及韧性且不易产生残余变形的含受压弹性单元的双核心自复位消能支撑装置。
本发明的含受压弹性单元的双核心自复位消能支撑装置在一些实施态样中,适用于安装在建筑物,所述含受压弹性单元的双核心自复位消能支撑装置是包含主核心构件、次核心构件、外层构件、第一内层底板与第二内层底板、第一外层底板与第二外层底板、消能单元、第一预力拉伸构件、第二预力拉伸构件,以及受压弹性单元。所述主核心构件具有本体,及设于所述本体且用于与所述建筑物相连接的第一延伸段。所述次核心构件与所述主核心构件平行地设置。所述外层构件具有套设于所述主核心构件及次核心构件外的外层管体,及设于所述外层管体且用于与所述建筑物相连接的第二延伸段。所述第一内层底板与所述第二内层底板分别设置于所述次核心构件两端处,且所述次核心构件的两端分别至少部分顶抵于所述第一内层底板与所述第二内层底板。所述外层构件的外层管体的两端分别直接或间接地顶抵于所述第一外层底板与第二外层底板,另外,所述主核心构件的本体的两端直接或间接地分别顶抵于所述第一内层底板与所述第二内层底板或是分别顶抵于所述第一外层底板与第二外层底板。所述消能单元能对于所述主核心构件与所述外层构件间的位移,或是所述外层构件与所述第一外层底板及/或第二外层底板间的位移进行消能。所述第一预力拉伸构件沿所述外层管体的延伸方向延伸地设于所述外层管体内,且一端设于所述第一内层底板,另一端设于对面的所述第二内层底板或所述第二外层底板。所述第二预力拉伸构件沿所述外层管体的延伸方向延伸地设于所述外层管体内,且一端设于所述第一外层底板,另一端设于对面的所述第二内层底板或所述第二外层底板。所述受压弹性单元设于所述次核心构件、所述第一预力拉伸构件与所述第二预力拉伸构件中的至少一者。当所述主核心构件的第一延伸段与所述外层构件的第二延伸段受外力作用时,所述外力使所述第一预力拉伸构件、所述第二预力拉伸构件受到拉伸,且使所述受压弹性单元受到压缩,进而使所述主核心构件与所述外层构件产生相对位移,且使所述外层构件与所述第一外层底板及/或第二外层底板产生相对位移,所述消能单元在所述主核心构件与所述外层构件相对位移的过程中提供阻力,或是在所述外层构件与所述第一外层底板及/或第二外层底板产生相对位移的过程中提供阻力,以消散所述外力所产生的能量。
在一些实施态样中,所述第一外层底板呈框形且界定出第一容置空间,所述第二外层底板呈框形且界定出第二容置空间,所述第一内层底板与所述第二内层底板分别设于所述第一容置空间与所述第二容置空间中;所述次核心构件的一端顶抵于所述第一内层底板与所述第一外层底板,另一端顶抵于所述第二内层底板与所述第二外层底板;所述第一预力拉伸构件的一端设于所述第一内层底板,另一端设于所述第二内层底板;所述第二预力拉伸构件的一端设于所述第一外层底板,另一端设于所述第二外层底板。
在一些实施态样中,所述次核心构件具有第一段及第二段,所述受压弹性单元具有设于所述第一段与所述第二段之间的弹性件。
在一些实施态样中,所述受压弹性单元具有弹性件及固定用构件,所述第一预力拉伸构件穿设于所述第一内层底板或所述第二内层底板,且穿设于所述弹性件并固设于所述固定用构件,所述弹性件夹置于所述固定用构件与被所述第一预力拉伸构件所穿设的所述第一内层底板或所述第二内层底板之间。
在一些实施态样中,所述受压弹性单元具有弹性件及固定用构件,所述第二预力拉伸构件穿设于所述第一外层底板或所述第二外层底板,且穿设于所述弹性件并固设于所述固定用构件,所述弹性件夹置于所述固定用构件与被所述第二预力拉伸构件所穿设的所述第一外层底板或所述第二外层底板之间。
在一些实施态样中,所述第一内层底板与所述第二内层底板位于所述第一外层底板与第二外层底板之间,所述第一预力拉伸构件的一端设于所述第一内层底板,另一端设于所述第二外层底板;所述第二预力拉伸构件的一端设于所述第二内层底板,另一端设于所述第一外层底板。
在一些实施态样中,所述受压弹性单元具有第一弹性件、第二弹性件、第一固定用构件及第二固定用构件;所述第一预力拉伸构件穿设于所述第二外层底板,且穿设于所述第二弹性件并固设于所述第二固定用构件,所述第二弹性件夹置于所述第二固定用构件与所述第二外层底板之间;所述第二预力拉伸构件穿设于所述第一外层底板,且穿设于所述第一弹性件并固设于所述第一固定用构件,所述第一弹性件夹置于所述第一固定用构件与所述第一外层底板之间。
在一些实施态样中,所述次核心构件具有第一段及第二段,所述受压弹性单元具有设于所述第一段与所述第二段之间的弹性件。
在一些实施态样中,所述外层构件的外层管体具有位于两端且位于所述第一外层底板与第二外层底板之间的第一外层顶抵部及第二外层顶抵部;所述受压弹性单元具有第一弹性件及第二弹性件;所述第一预力拉伸构件穿设于所述第二外层顶抵部,且穿设于所述第二弹性件并固设于所述第二外层底板,所述第二弹性件夹置于所述第二外层底板与所述第二外层顶抵部之间;所述第二预力拉伸构件穿设于所述第一外层顶抵部,且穿设于所述第一弹性件并固设于所述第一外层底板,所述第一弹性件夹置于所述第一外层底板与所述第一外层顶抵部之间;所述外层管体的两端的第一外层顶抵部与所述第二外层顶抵部分别通过所述第一弹性件与所述第二弹性件间接地顶抵于所述第一外层底板与第二外层底板。
在一些实施态样中,所述外层构件的外层管体具有位于靠近所述第二外层底板的一端且位于所述第一外层底板与第二外层底板之间的第二外层顶抵部;所述主核心构件还具有设于所述第一延伸段的第一主核心固定部;所述受压弹性单元具有第一弹性件及第二弹性件;所述第一预力拉伸构件穿设于所述第二外层顶抵部,且穿设于所述第二弹性件并固设于所述第二外层底板,所述第二弹性件夹置于所述第二外层底板与所述第二外层顶抵部之间;所述第二预力拉伸构件穿设于所述第一外层底板,且穿设于所述第一弹性件并固设于所述第一主核心固定部,所述第一弹性件夹置于所述第一主核心固定部与所述第一外层底板之间;所述外层管体的第二外层顶抵部通过所述第二弹性件间接地顶抵于所述第二外层底板。
在一些实施态样中,所述主核心构件的本体具有位于两端且位于所述第一外层底板与第二外层底板之间的第一主核心顶抵部及第二主核心顶抵部;所述受压弹性单元具有第一弹性件及第二弹性件;所述第一预力拉伸构件穿设于所述第二主核心顶抵部,且穿设于所述第二弹性件并固设于所述第二外层底板,所述第二弹性件夹置于所述第二外层底板与所述第二主核心顶抵部之间;所述第二预力拉伸构件穿设于所述第一主核心顶抵部,且穿设于所述第一弹性件并固设于所述第一外层底板,所述第一弹性件夹置于所述第一外层底板与所述第一主核心顶抵部之间;所述主核心构件的本体的两端的所述第一主核心顶抵部与所述第二主核心顶抵部分别通过所述第一弹性件与所述第二弹性件间接地顶抵于所述第一外层底板与第二外层底板。
本发明含受压弹性单元的双核心自复位消能支撑装置在受到外力作用时,通过受到拉伸的所述第一预力拉伸构件与所述第二预力拉伸构件,使所述主核心构件与所述外层构件能产生相对位移,且使所述外层构件与所述第一外层底板及/或第二外层底板产生相对位移,所述消能单元在所述主核心构件与所述外层构件相对位移的过程中提供阻力,或是在所述外层构件与所述第一外层底板及/或第二外层底板产生相对位移的过程中提供阻力,以消散所述外力所产生的能量。并且,通过受到压缩的所述受压弹性单元,能加大所述主核心构件与所述外层构件之间相对位移的位移量,且加大所述外层构件与所述第一外层底板及/或第二外层底板之间相对位移的位移量,以借此使所述消能单元消散更多能量。
附图说明
本发明的其他的特征及功效,将于参照图式的实施方式中清楚地呈现,其中:
图1是本发明含受压弹性单元的双核心自复位消能支撑装置的一第一实施例的一立体图;
图2是所述第一实施例的一立体分解图;
图3是所述第一实施例的一次核心构件及一受压弹性单元的一弹性件的一剖视图;
图4是所述第一实施例的一剖视图;
图5是所述第一实施例在未受力时的一剖面示意图;
图6是所述第一实施例在受拉伸外力时的一剖面示意图;
图7是所述第一实施例在受压缩外力时的一剖面示意图;
图8是所述第一实施例的一力量-位移关系图,实线部分表示所述第一实施例省略一受压弹性单元后的力量-位移关系,实线部分表示所述第一实施例的力量-位移关系;
图9是本发明含受压弹性单元的双核心自复位消能支撑装置的一第二实施例在未受力时的一剖面示意图;
图10是所述第二实施例在受拉伸外力时的一剖面示意图;
图11是所述第二实施例在受压缩外力时的一剖面示意图;
图12是本发明含受压弹性单元的双核心自复位消能支撑装置的一第三实施例在未受力时的一剖面示意图;
图13是所述第三实施例在受拉伸外力时的一剖面示意图;
图14是所述第三实施例在受压缩外力时的一剖面示意图;
图15是本发明含受压弹性单元的双核心自复位消能支撑装置的一第四实施例的一立体图;
图16是所述第四实施例的一立体分解图;
图17是所述第四实施例的一剖视图;
图18是所述第四实施例在未受力时的一剖面示意图;
图19是所述第四实施例在受拉伸外力时的一剖面示意图;
图20是所述第四实施例在受压缩外力时的一剖面示意图;
图21是所述第四实施例的一变化实施例在未受力时的一剖面示意图;
图22是所述第四实施例的变化实施例在受拉伸外力时的一剖面示意图;
图23是所述第四实施例的变化实施例在受压缩外力时的一剖面示意图;
图24是本发明含受压弹性单元的双核心自复位消能支撑装置的一第五实施例在未受力时的一剖面示意图;
图25是所述第五实施例在受拉伸外力时的一剖面示意图;
图26是所述第五实施例在受压缩外力时的一剖面示意图;
图27是本发明含受压弹性单元的双核心自复位消能支撑装置的一第六实施例在未受力时的一剖面示意图;
图28是所述第六实施例在受拉伸外力时的一剖面示意图;
图29是所述第六实施例在受压缩外力时的一剖面示意图;
图30是本发明含受压弹性单元的双核心自复位消能支撑装置的一第七实施例在未受力时的一剖面示意图;
图31是所述第七实施例在受拉伸外力时的一剖面示意图;
图32是所述第七实施例在受压缩外力时的一剖面示意图;
图33是本发明含受压弹性单元的双核心自复位消能支撑装置的一第八实施例在未受力时的一剖面示意图;
图34是所述第八实施例在受拉伸外力时的一剖面示意图;以及
图35是所述第八实施例在受压缩外力时的一剖面示意图。
具体实施方式
在本发明被详细描述之前,应当注意在以下的说明内容中,类似的元件是以相同的编号来表示。
参阅图1至图5,本发明含受压弹性单元的双核心自复位消能支撑装置100的一第一实施例,适用于安装在建筑物(图未示)。所述含受压弹性单元的双核心自复位消能支撑装置100包含一主核心构件1、两个次核心构件2、一外层构件3、一第一内层底板4与一第二内层底板5、一第一外层底板6与一第二外层底板7、四个第一预力拉伸构件8、四个第二预力拉伸构件9,一消能单元E、以及一受压弹性单元S。需要说明的是,上述元件的数量各自至少为一个即可,也就是说,上述各元件的数量可以依照需求做调整,不以本第一实施例为限制。另外,举例来说,所述主核心构件1、所述次核心构件2与所述外层构件3可以是以钢材等构件,所述第一预力拉伸构件8与所述第二预力拉伸构件9可为玻纤、碳纤、钢铰线、钢棒或合金棒等具有可拉伸的性质的构件。
所述主核心构件1具有呈沿一前后方向D1(箭头所指方向为前,反向为后)延伸的长杆状且截面呈H形的一本体11、设于所述本体11的前端部在一左右方向D2(箭头所指方向为右,反向为左)上的两侧且用于与所述建筑物相连接的两个第一延伸段12,以及设于所述本体11的多个主垫板13。所述两第一延伸段12与所述主垫板13举例来说可以是以例如焊接的方式设置于所述本体11。
所述两次核心构件2与所述主核心构件1平行地设置,且所述两次核心构件2设于所述主核心构件1在一上下方向D3(箭头所指方向为上,反向为下)上的顶部与底部处的缺口。每一所述次核心构件2具有截面呈矩形的一管体21,设于所述管体21的外侧面的多个次垫板22。在本第一实施例中,所述受压弹性单元S设于所述两次核心构件2,每一所述次核心构件2的管体21具有前后地依序排列的一第一段211及一第二段212,所述受压弹性单元S具有分别设于所述两次核心构件2的所述第一段211与所述第二段212之间的两个弹性件S1,每一弹性件S1包括以例如焊接方式分别设于所述第一段211与所述第二段212的一第一设置板S11与一第二设置板S12、位于所述第一设置板S11与所述第二设置板S12之间的一分隔板S13、贯穿所述第一设置板S11、所述第二设置板S12与所述分隔板S13的一设置柱S14,以及两两成对且相叠置地套设于所述设置柱S14的多个弹簧碟片S15。其中,所述第一设置柱S14的前后两端设置有分别位于所述第一设置板S11的前方与所述第二设置板S12的后方的两个限位件S16,所述两限位件S16举例来说可以为螺栓且限制所述第一设置板S11与所述第二设置板S12之间所间隔的距离,所述弹簧碟片S15夹置于所述第一设置板S11与所述第二设置板S12之间且被所述分隔板S13所分隔成两个部分。
需要说明的是,所述受压弹性单元S的弹性件S1的弹簧碟片S15也可以置换成弹簧等弹性元件,进一步来说,整个弹性件S1也可以是由能提供弹力的其他构件所组成,不以本第一实施例为限制。
所述外层构件3具有套设于所述主核心构件1及次核心构件2外且沿所述前后方向D1延伸的一外层管体31,及设于所述外层管体31的后端部的左右两侧且用于与所述建筑物相连接的一第二延伸段32。
所述主核心构件1的主垫板13使所述本体11可与所述次核心构件2的管体21、与所述外层构件3的外层管体31都维持固定间隙,以确保相对位置。所述次核心构件2的次垫板22则使所述管体21与所述主核心构件1的本体11、与所述外层构件3的外层管体31都维持固定间隙,以确保相对位置。借此,使所述主核心构件1、所述次核心构件2与所述外层管体31之间仅能相对于彼此沿所述前后方向D1运动。
所述消能单元E能对于所述主核心构件1与所述外层构件3间的位移进行消能。在本第一实施例中,所述消能单元E包括设于所述主核心构件1的本体11的前端部的左右两侧且位于所述两第一连接部后方的两个消能钢板E1、设于所述外层构件3的外层管体31的前端部且分别供所述两消能钢板E1穿出的两个开槽E2、两两成对地设于所述外层构件3的所述两开槽E2的两侧且对应所述两开槽E2的四个角钢E3,以及设于两两成对的角钢E3的多个固定件组E4。各固定件组E4举例来说由螺丝E41与螺帽E42构成,并用于使成对的角钢E3共同夹置对应的消能钢板E1。
所述第一内层底板4与所述第二内层底板5及所述第一外层底板6与所述第二外层底板7设于所述主核心构件1的本体11、所述次核心构件2的管体21与所述外层构件3的外层管体31的前后两端。位于前端处的所述第一外层底板6呈框形且界定出一第一容置空间61,位于后端处的所述第二外层底板7呈框形且界定出一第二容置空间71,所述第一内层底板4与所述第二内层底板5分别设于所述第一容置空间61与所述第二容置空间71中。
所述第一预力拉伸构件8沿所述外层管体31的延伸方向(前后方向D1)延伸地设于所述外层构件3的外层管体31内且位于所述次核心构件2的管体21内,各所述第一预力拉伸构件8的前端穿设于所述第一内层底板4,后端穿设于对面的所述第二内层底板5,且所述第一预力拉伸构件8的两端通过锚定元件81自外侧固定,借此使所述第一预力拉伸构件8具有初始拉伸预力。所述第二预力拉伸构件9沿所述外层管体31的延伸方向(前后方向D1)延伸地设于所述外层构件3的外层管体31内,各所述第二预力拉伸构件9的前端穿设于所述第一外层底板6,后端穿设于对面的所述第二外层底板7,且所述第二预力拉伸构件9的两端通过锚定元件91自外侧固定,借此使所述第二预力拉伸构件9具有初始拉伸预力。
参阅图2及图5,当所述主核心构件1的第一延伸段12与所述外层构件3的第二延伸段32不受外力作用时,所述主核心构件1的本体11的两端直接地分别顶抵于所述第一内层底板4与所述第二内层底板5。所述外层构件3的外层管体31的两端分别直接地顶抵于所述第一外层底板6与第二外层底板7。各所述次核心构件2的两端分别部分顶抵于所述第一内层底板4与所述第二内层底板5,部分顶抵于所述第一外层底板6与所述第二外层底板7。也就是说,各所述次核心构件2的前端同时顶抵于所述第一内层底板4与所述第一外层底板6,后端同时顶抵于所述第二内层底板5与所述第二外层底板7。此时所述含受压弹性单元的双核心自复位消能支撑装置100的变形量为零。
参阅图2及图6,当所述主核心构件1的第一延伸段12与所述外层构件3的第二延伸段32受到自所述建筑物传递的拉伸外力作用时,所述主核心构件1的本体11的前端直接地顶抵于所述第一内层底板4。所述外层构件3的外层管体31的后端直接地顶抵于所述第二外层底板7。各所述次核心构件2的前端的部分顶抵于所述第二外层底板7,各所述次核心构件2的后端的部分顶抵于所述第二内层底板5,且所述次核心构件2处于受压状态。在此状况下,所述拉伸外力使所述第一预力拉伸构件8、所述第二预力拉伸构件9受到拉伸,且使所述受压弹性单元S的弹性件S1的弹簧碟片S15受到压缩,进而使所述主核心构件1与所述外层构件3产生相对位移,且使所述外层构件3与所述第一外层底板6产生相对位移。此时,所述含受压弹性单元的双核心自复位消能支撑装置100的变形量为正值,且所述主核心构件1的第一延伸段12与所述外层构件3的第二延伸段32之间的距离增加。
参阅图2及图7,当所述主核心构件1的第一延伸段12与所述外层构件3的第二延伸段32受到自所述建筑物传递的压缩外力作用时,所述主核心构件1的本体11的后端直接地顶抵于所述第二内层底板5。所述外层构件3的外层管体31的前端直接地顶抵于所述第一外层底板6。各所述次核心构件2的前端的部分顶抵于所述第一内层底板4,各所述次核心构件2的后端的部分顶抵于所述第二外层底板7,且所述次核心构件2处于受压状态。在此状况下,所述压缩外力同样使所述第一预力拉伸构件8、所述第二预力拉伸构件9受到拉伸,且使所述受压弹性单元S的弹性件S1的弹簧碟片S15受到压缩,进而使所述主核心构件1与所述外层构件3产生相对位移,且使所述外层构件3与所述第二外层底板7产生相对位移。此时,所述含受压弹性单元的双核心自复位消能支撑装置100的变形量为负值,且所述主核心构件1的第一延伸段12与所述外层构件3的第二延伸段32之间的距离减少。
无论是以上受到拉伸外力还是受到压缩外力的状况,所述消能单元E都能在所述主核心构件1与所述外层构件3相对位移的过程中提供阻力,以消散所述拉伸外力或所述压缩外力所产生的能量。进一步来说,本发明是在通过受到拉伸的所述第一预力拉伸构件8与所述第二预力拉伸构件9的基础上,使所述主核心构件1与所述外层构件3能产生相对位移,且使所述外层构件3与所述第一外层底板6及所述第二外层底板7能产生相对位移,并通过所述消能单元E在所述主核心构件1与所述外层构件3相对位移的过程中提供阻力,以消散所述外力所产生之能量。并且,通过受到压缩的所述受压弹性单元S,能加大所述主核心构件1与所述外层构件3之间相对位移的位移量,以借此使所述消能单元E消散更多能量。
配合参阅图8,其为安装所述受压弹性单元S之前与安装所述受压弹性单元S之后的力量-位移关系图,图中虚线部分L1表示所述第一实施例省略所述受压弹性单元S后的力量-位移关系,而实线部分L2表示所述第一实施例的力量-位移关系,其中,在力量上的变化大致是模拟一般地震时的拉伸外力与压缩外力交替产生下的受力状况。其中,虚线部分L1大致可分为表示拉伸外力逐渐加大时的受力状况的一第一段L11、表示拉伸外力逐渐减小时的受力状况的一第二段L12、表示压缩外力逐渐加大时的受力状况的一第三段L13,以及表示压缩外力逐渐减小时的受力状况的一第一段L14;同样地,实线部分L2也大致可分为表示拉伸外力逐渐加大时的受力状况的一第一段L21、表示拉伸外力逐渐减小时的受力状况的一第二段L22、表示压缩外力逐渐加大时的受力状况的一第三段L23,以及表示压缩外力逐渐减小时的受力状况的一第一段L24。
从图8中可以看到的是,实线部份L2的第一段L21、第二段L22、第三段L23及第一段L24中的各线段的斜率,皆比虚线部分L1的第一段L11、第二段L12、第三段L13及第一段L14中的各线段的斜率还要来的低,这表示安装所述受压弹性单元S之后的所述第一实施例相对地降低了其本身的弹性劲度,也就是通过所述受压弹性单元S增加了整体的轴向(所述前后方向D1)变形能力。需要说明的是,针对不同的设计需求,所述弹性劲度还可以通过调整所述受压弹性单元S的规格而变更。通过通过所述受压弹性单元S降低所述第一实施例的弹性劲度,使实线部份L2的第一段L21与第二段L22所围绕的面积及第三段L23与第一段L24所围绕的面积,皆比虚线部分L1的第一段L11与第二段L12所围绕的面积及第三段L13与第一段L14所围绕的面积还要更大,这表示了安装了所述受压弹性单元S之后的所述第一实施例在受力过程中所消耗的能量相较安装之前所消耗的能量还要更大。因此,通过所述受压弹性单元S,除了可以依据设计需求调整所述第一实施例的弹性劲度之外,也能加大所述主核心构件1与所述外层构件3之间相对位移的位移量,以借此使所述消能单元E消散更多能量。
参阅图9,本发明含受压弹性单元的双核心自复位消能支撑装置100的一第二实施例与所述第一实施例的差异在于,在本第二实施例中,所述受压弹性单元S是设于所述第一预力拉伸构件8与所述第二预力拉伸构件9。所述受压弹性单元S具有对应于所述第一预力拉伸构件8的多个第一弹性件S2、对应于所述第二预力拉伸构件9的多个第二弹性件S3,及呈板状的一第一固定用构件S4与一第二固定用构件S5,所述第二固定用构件S5呈框形且界定出一容置空间S51,第一固定用构件S4设于所述容置空间S51中。每一所述第一弹性件S2具有两两成对且相叠置的多个第一弹簧碟片S21,每一所述第二弹性件S3具有两两成对且相叠置的多个第二弹簧碟片S31。所述第一预力拉伸构件8的后端穿设于所述第二内层底板5,且分别穿设于所述第一弹性件S2,并通过锚定元件81自外侧固设于所述第一固定用构件S4,所述第一弹性件S2夹置于所述第一固定用构件S4与被所述第一预力拉伸构件8所穿设的所述第二内层底板5之间。所述第二预力拉伸构件9的后端穿设于所述第二外层底板7,且分别穿设于所述第二弹性件S3,并通过锚定元件91自外侧固设于所述第二固定用构件S5,所述第二弹性件S3夹置于所述固定用构件与被所述第二预力拉伸构件9所穿设的所述第二外层底板7之间。
参阅图10,当所述主核心构件1的第一延伸段12与所述外层构件3的第二延伸段32受到自所述建筑物传递的拉伸外力作用时,所述拉伸外力使所述第一预力拉伸构件8、所述第二预力拉伸构件9受到拉伸,且所述第二内层底板5与所述第二外层底板7由于受到顶抵而朝所述第一固定用构件S4与所述第二固定用构件S5靠近,使所述受压弹性单元S的第一弹性件S2的第一弹簧碟片S21与第二弹性件S3的第二弹簧碟片S31受到压缩,进而使所述主核心构件1与所述外层构件3产生相对位移。此时,所述含受压弹性单元的双核心自复位消能支撑装置100的变形量为正值,且所述主核心构件1的第一延伸段12与所述外层构件3的第二延伸段32之间的距离增加。
参阅图11,当所述主核心构件1的第一延伸段12与所述外层构件3的第二延伸段32受到自所述建筑物传递的压缩外力作用时,所述压缩外力同样使所述第一预力拉伸构件8、所述第二预力拉伸构件9受到拉伸,且所述第二内层底板5与所述第二外层底板7由于受到顶抵而朝所述第一固定用构件S4与所述第二固定用构件S5靠近,使所述受压弹性单元S的第一弹性件S2的第一弹簧碟片S21与第二弹性件S3的第二弹簧碟片S31受到压缩,进而使所述主核心构件1与所述外层构件3产生相对位移。此时,所述含受压弹性单元的双核心自复位消能支撑装置100的变形量为负值,且所述主核心构件1的第一延伸段12与所述外层构件3的第二延伸段32之间的距离减少。
需要说明的是,在本第二实施例中,所述受压弹性单元S的所述第一弹性件S2与所述第一固定用构件S4的组合与所述第二弹性件S3与所述第二固定用构件S5的组合中任一者也可以被取消。另外,所述受压弹性单元S的所述第一弹性件S2与所述第一固定用构件S4的组合与所述第二弹性件S3与所述第二固定用构件S5的组合也可以是以同样方式设置于所述第一内层底板4与所述第二外层底板7处,此时,所述第一预力拉伸构件8与所述第二预力拉伸构件9穿设于所述第一内层底板4或所述第一外层底板6,并固设于所述第一固定用构件S4与所述第二固定用构件S5,所述第一弹性件S2夹置于所述第一固定用构件S4与所述第一内层底板4之间,所述第二弹性件S3夹置于所述第二固定用构件S5与所述第一外层底板6之间。
参阅图12,本发明含受压弹性单元的双核心自复位消能支撑装置100的一第三实施例与所述第二实施例的差异在于,在本第三实施例中,所述受压弹性单元S是设于所述第二预力拉伸构件9。所述受压弹性单元S具有对应于所述第二预力拉伸构件9的所述第二弹性件S3,及呈框形板状的所述第二固定用构件S5。所述第一预力拉伸构件8与所述第二预力拉伸构件9的后端是分别固设于所述第二内层底板5与所述第二外层底板7。所述第二预力拉伸构件9的前端穿设于所述第一外层底板6,且分别穿设于所述第二弹性件S3,并通过锚定元件91自外侧固设于所述第二固定用构件S5,所述第二弹性件S3夹置于所述固定用构件与被所述第二预力拉伸构件9所穿设的所述第一外层底板6之间。
参阅图13,当所述主核心构件1的第一延伸段12与所述外层构件3的第二延伸段32受到自所述建筑物传递的拉伸外力作用时,所述拉伸外力使所述第一预力拉伸构件8、所述第二预力拉伸构件9受到拉伸,且所述第一外层底板6由于受到顶抵而朝所述第二固定用构件S5靠近,使所述受压弹性单元S的第二弹性件S3的第二弹簧碟片S31受到压缩,进而使所述主核心构件1与所述外层构件3产生相对位移。此时,所述含受压弹性单元的双核心自复位消能支撑装置100的变形量为正值,且所述主核心构件1的第一延伸段12与所述外层构件3的第二延伸段32之间的距离增加。
参阅图14,当所述主核心构件1的第一延伸段12与所述外层构件3的第二延伸段32受到自所述建筑物传递的压缩外力作用时,所述压缩外力同样使所述第一预力拉伸构件8、所述第二预力拉伸构件9受到拉伸,且所述第一外层底板6由于受到顶抵而朝所述第二固定用构件S5靠近,使所述受压弹性单元S的第二弹性件S3的第二弹簧碟片S31受到压缩,进而使所述主核心构件1与所述外层构件3产生相对位移。此时,所述含受压弹性单元的双核心自复位消能支撑装置100的变形量为负值,且所述主核心构件1的第一延伸段12与所述外层构件3的第二延伸段32之间的距离减少。
参阅图15至图18,本发明含受压弹性单元的双核心自复位消能支撑装置100的一第四实施例与所述第一实施例的差异在于,在本第四实施例中,所述主核心构件1的本体11呈管状且截面呈矩形。所述次核心构件2的数量为一个,所述次核心构件2设于所述主核心构件1内。所述第一内层底板4与所述第二内层底板5位于所述第一外层底板6与第二外层底板7之间。所述第一预力拉伸构件8与所述第二预力拉伸构件9的数量各为两个,所述受压弹性单元S是设于所述第一预力拉伸构件8与所述第二预力拉伸构件9。所述受压弹性单元S具有对应于所述第二预力拉伸构件9的多个第一弹性件S2、对应于所述第一预力拉伸构件8的多个第二弹性件S3,及呈板状的一第一固定用构件S4与一第二固定用构件S5。每一所述第一弹性件S2具有相叠置的多个第一弹簧碟片S21,每一所述第二弹性件S3具有相叠置的多个第二弹簧碟片S31。
所述第一预力拉伸构件8的前端通过锚定元件81固设于所述第一内层底板4,后端穿设于所述第二外层底板7,且穿设于所述第二弹性件S3并通过锚定元件81固设于所述第二固定用构件S5,所述第二弹性件S3夹置于所述第二固定用构件S5与所述第二外层底板7之间。所述第二预力拉伸构件9的后端通过锚定元件91固设于所述第二内层底板5,前端穿设于所述第一外层底板6,且穿设于所述第一弹性件S2并通过锚定元件91固设于所述第一固定用构件S4,所述第一弹性件S2夹置于所述第一固定用构件S4与所述第一外层底板6之间。
参阅图16及图18,当所述主核心构件1的第一延伸段12与所述外层构件3的第二延伸段32不受外力作用时,所述主核心构件1的本体11的两端直接地分别顶抵于所述第一外层底板6与所述第二外层底板7。所述外层构件3的外层管体31的两端分别直接地顶抵于所述第一外层底板6与第二外层底板7。所述次核心构件2的两端分别顶抵于所述第一内层底板4与所述第二内层底板5。此时所述含受压弹性单元的双核心自复位消能支撑装置100的变形量为零。
参阅图19,当所述主核心构件1的第一延伸段12与所述外层构件3的第二延伸段32受到自所述建筑物传递的拉伸外力作用时,所述主核心构件1的本体11的前端直接地顶抵于所述第一外层底板6。所述外层构件3的外层管体31的后端直接地顶抵于所述第二外层底板7。所述次核心构件2的两端分别顶抵于所述第一内层底板4与所述第二内层底板5。在此状况下,所述拉伸外力使所述第一预力拉伸构件8、所述第二预力拉伸构件9受到拉伸,且所述第一外层底板6与所述第二外层底板7由于受到顶抵而分别朝所述第一固定用构件S4与所述第二固定用构件S5靠近,使所述受压弹性单元S的第一弹性件S2的第一弹簧碟片S21与第二弹性件S3的第二弹簧碟片S31受到压缩,进而使所述主核心构件1与所述外层构件3产生相对位移。此时,所述含受压弹性单元的双核心自复位消能支撑装置100的变形量为正值,且所述主核心构件1的第一延伸段12与所述外层构件3的第二延伸段32之间的距离增加。
参阅图20,当所述主核心构件1的第一延伸段12与所述外层构件3的第二延伸段32受到自所述建筑物传递的压缩外力作用时,所述主核心构件1的本体11的后端直接地顶抵于所述第二外层底板7。所述外层构件3的外层管体31的前端直接地顶抵于所述第一外层底板6。各所述次核心构件2的前端的部分顶抵于所述第一内层底板4,所述次核心构件2的后端的部分顶抵于所述第二外层底板7。在此状况下,所述压缩外力同样使所述第一预力拉伸构件8、所述第二预力拉伸构件9受到拉伸,且所述第一外层底板6与所述第二外层底板7由于受到顶抵而分别朝所述第一固定用构件S4与所述第二固定用构件S5靠近,使所述受压弹性单元S的第一弹性件S2的第一弹簧碟片S21与第二弹性件S3的第二弹簧碟片S31受到压缩,进而使所述主核心构件1与所述外层构件3产生相对位移。此时,所述含受压弹性单元的双核心自复位消能支撑装置100的变形量为负值,且所述主核心构件1的第一延伸段12与所述外层构件3的第二延伸段32之间的距离减少。
参阅图21至图23,在所述第四实施例的一变化实施例中,所述消能单元E举例来说也可以是设置于所述外层构件3的外层管体31与所述第一外层底板6之间,且设置于所述外层构件3的外层管体31与所述第二外层底板7之间,进一步来说,所述消能单元E可以是具有多个消能钢筋E5,所述消能钢筋E5中的一部分设置于所述外层构件3的外层管体31与所述第一外层底板6之间,另一部分设置于所述外层构件3的外层管体31与所述第二外层底板7之间。当所述外层构件3与所述第一外层底板6及所述第二外层底板7产生相对位移时,通过所述消能单元E的消能钢筋在所述外层构件3与所述第一外层底板6及所述第二外层底板7相对位移的过程中因拉伸降伏而提供阻力,以消散所述外力所产生的能量。通过受到压缩的所述受压弹性单元S,能加大所述主核心构件1与所述外层构件3之间相对位移的位移量,且加大所述外层构件3与所述第一外层底板6及所述第二外层底板7之间相对位移的位移量,以借此使所述消能单元E消散更多能量。
参阅图24,本发明含受压弹性单元的双核心自复位消能支撑装置100的一第五实施例与所述第四实施例的差异在于,在本第五实施例中,所述受压弹性单元S是设于所述次核心构件2。所述次核心构件2的管体21具有前后地依序排列的一第一段211及一第二段212。所述受压弹性单元S具有分别设于所述两次核心构件2的所述第一段211与所述第二段212之间的一弹性件S1。所述弹性件S1包括以例如焊接方式分别设于所述第一段211与所述第二段212的一第一设置板S11与一第二设置板S12,以及叠置地夹置于所述第一设置板S11与所述第二设置板S12之间的多个弹簧碟片S15。所述弹簧碟片S15可以是分为多组地分别套设于所述第一设置板S11与所述第二设置板S12之间的多个设置柱S14(图未示),借此使所述弹簧碟片S15固定于所述第一设置板S11与所述第二设置板S12之间。
另外,所述第一预力拉伸构件8的前端通过锚定元件81固设于所述第一内层底板4,后端通过锚定元件81固设于所述第二外层底板7。所述第二预力拉伸构件9的后端通过锚定元件91固设于所述第二内层底板5,前端通过锚定元件91固设于所述第一外层底板6。
参阅图25,当所述主核心构件1的第一延伸段12与所述外层构件3的第二延伸段32受到自所述建筑物传递的拉伸外力作用时,所述拉伸外力使所述第一预力拉伸构件8、所述第二预力拉伸构件9受到拉伸,且使所述受压弹性单元S的弹性件S1的弹簧碟片S15受到压缩,进而使所述主核心构件1与所述外层构件3产生相对位移。此时,所述含受压弹性单元的双核心自复位消能支撑装置100的变形量为正值,且所述主核心构件1的第一延伸段12与所述外层构件3的第二延伸段32之间的距离增加。
参阅图26,当所述主核心构件1的第一延伸段12与所述外层构件3的第二延伸段32受到自所述建筑物传递的压缩外力作用时,所述压缩外力同样使所述第一预力拉伸构件8、所述第二预力拉伸构件9受到拉伸,且使所述受压弹性单元S的弹性件S1的弹簧碟片S15受到压缩,进而使所述主核心构件1与所述外层构件3产生相对位移。此时,所述含受压弹性单元的双核心自复位消能支撑装置100的变形量为负值,且所述主核心构件1的第一延伸段12与所述外层构件3的第二延伸段32之间的距离减少。
参阅图27,本发明含受压弹性单元的双核心自复位消能支撑装置100的一第六实施例与所述第四实施例的差异在于,在本第六实施例中,所述外层构件3的外层管体31具有位于两端且位于所述第一外层底板6与第二外层底板7之间的一第一外层顶抵部311及一第二外层顶抵部312。所述第一预力拉伸构件8的后端穿设于所述第二外层顶抵部312,且穿设于所述第二弹性件S3并通过锚定元件81固设于所述第二外层底板7,所述第二弹性件S3夹置于所述第二外层底板7与所述第二外层顶抵部312之间。所述第二预力拉伸构件9穿设于所述第一外层顶抵部311,且穿设于所述第一弹性件S2并通过锚定元件91固设于所述第一外层底板6,所述第一弹性件S2夹置于所述第一外层底板6与所述第一外层顶抵部311之间。
当所述主核心构件1的第一延伸段12与所述外层构件3的第二延伸段32不受外力作用时,所述主核心构件1的本体11的两端直接地分别顶抵于所述第一外层底板6与所述第二外层底板7。所述外层管体31的两端的第一外层顶抵部311与所述第二外层顶抵部312分别通过所述第一弹性件S2与所述第二弹性件S3间接地顶抵于所述第一外层底板6与第二外层底板7。所述次核心构件2的两端分别顶抵于所述第一内层底板4与所述第二内层底板5。此时所述含受压弹性单元的双核心自复位消能支撑装置100的变形量为零。
参阅图28,当所述主核心构件1的第一延伸段12与所述外层构件3的第二延伸段32受到自所述建筑物传递的拉伸外力作用时,所述主核心构件1的本体11的前端直接地顶抵于所述第一外层底板6。所述外层构件3的外层管体31的后端处的第二外层顶抵部312通过所述第二弹性件S3间接地顶抵于所述第二外层底板7。所述次核心构件2的两端分别顶抵于所述第一内层底板4与所述第二内层底板5。在此状况下,所述拉伸外力使所述第一预力拉伸构件8、所述第二预力拉伸构件9受到拉伸,且所述第二外层顶抵部312朝所述第二外层底板7靠近,使所述受压弹性单元S的第二弹性件S3的第二弹簧碟片S31受到压缩,进而使所述主核心构件1与所述外层构件3产生相对位移。此时,所述含受压弹性单元的双核心自复位消能支撑装置100的变形量为正值,且所述主核心构件1的第一延伸段12与所述外层构件3的第二延伸段32之间的距离增加。
参阅图29,当所述主核心构件1的第一延伸段12与所述外层构件3的第二延伸段32受到自所述建筑物传递的压缩外力作用时,所述主核心构件1的本体11的后端直接地顶抵于所述第二外层底板7。所述外层构件3的外层管体31的前端处的第一外层顶抵部311通过所述第一弹性件S2间接地顶抵于所述第一外层底板6。所述次核心构件2的两端分别顶抵于所述第一内层底板4与所述第二内层底板5。在此状况下,所述拉伸外力使所述第一预力拉伸构件8、所述第二预力拉伸构件9受到拉伸,且所述第一外层顶抵部311朝所述第一外层底板6靠近,使所述受压弹性单元S的第一弹性件S2的第一弹簧碟片S21受到压缩,进而使所述主核心构件1与所述外层构件3产生相对位移。此时,所述含受压弹性单元的双核心自复位消能支撑装置100的变形量为负值,且所述主核心构件1的第一延伸段12与所述外层构件3的第二延伸段32之间的距离减少。
参阅图30,本发明含受压弹性单元的双核心自复位消能支撑装置100的一第七实施例与所述第四实施例的差异在于,在本第七实施例中,所述外层构件3的外层管体31具有位于靠近所述第二外层底板7的后端且位于所述第一外层底板6与第二外层底板7之间的一第二外层顶抵部312。所述主核心构件1还具有设于所述第一延伸段12之间的一第一主核心固定部14。所述第一预力拉伸构件8穿设于所述第二外层顶抵部312,且穿设于所述第二弹性件S3并通过锚定元件81固设于所述第二外层底板7,所述第二弹性件S3夹置于所述第二外层底板7与所述第二外层顶抵部312之间。所述第二预力拉伸构件9穿设于所述第一外层底板6,且穿设于所述第一弹性件S2并通过锚定元件91固设于所述第一主核心固定部14,所述第一弹性件S2夹置于所述第一主核心固定部14与所述第一外层底板6之间。
当所述主核心构件1的第一延伸段12与所述外层构件3的第二延伸段32不受外力作用时,所述主核心构件1的本体11的两端直接地分别顶抵于所述第一外层底板6与所述第二外层底板7。所述外层管体31的前端直接地顶抵于所述第一外层底板6,所述外层管体31的后端处的第二外层顶抵部312通过所述第二弹性件S3间接地顶抵于所述第二外层底板7。所述次核心构件2的两端分别顶抵于所述第一内层底板4与所述第二内层底板5。此时所述含受压弹性单元的双核心自复位消能支撑装置100的变形量为零。
参阅图31,当所述主核心构件1的第一延伸段12与所述外层构件3的第二延伸段32受到自所述建筑物传递的拉伸外力作用时,所述主核心构件1的本体11的前端直接地顶抵于所述第一外层底板6,后端直接地顶抵于所述第二外层底板7。所述外层构件3的外层管体31的后端处的第二外层顶抵部312通过所述第二弹性件S3间接地顶抵于所述第二外层底板7。所述次核心构件2的两端分别顶抵于所述第一内层底板4与所述第二内层底板5。在此状况下,所述拉伸外力使所述第一预力拉伸构件8、所述第二预力拉伸构件9受到拉伸,且所述第二外层顶抵部312朝所述第二外层底板7靠近,使所述受压弹性单元S的第二弹性件S3的第二弹簧碟片S31受到压缩,进而使所述主核心构件1与所述外层构件3产生相对位移。此时,所述含受压弹性单元的双核心自复位消能支撑装置100的变形量为正值,且所述主核心构件1的第一延伸段12与所述外层构件3的第二延伸段32之间的距离增加。
参阅图32,当所述主核心构件1的第一延伸段12与所述外层构件3的第二延伸段32受到自所述建筑物传递的压缩外力作用时,所述主核心构件1的本体11的后端直接地顶抵于所述第二外层底板7。所述外层构件3的外层管体31的前端直接地顶抵于所述第一外层底板6。所述次核心构件2的两端分别顶抵于所述第一内层底板4与所述第二内层底板5。在此状况下,所述拉伸外力使所述第一预力拉伸构件8、所述第二预力拉伸构件9受到拉伸,且所述第一外层底板6朝所述第一主核心固定部14靠近,使所述受压弹性单元S的第一弹性件S2的第一弹簧碟片S21受到压缩,进而使所述主核心构件1与所述外层构件3产生相对位移。此时,所述含受压弹性单元的双核心自复位消能支撑装置100的变形量为负值,且所述主核心构件1的第一延伸段12与所述外层构件3的第二延伸段32之间的距离减少。
参阅图33,本发明含受压弹性单元的双核心自复位消能支撑装置100的一第八实施例与所述第四实施例的差异在于,在本第八实施例中,所述主核心构件1的本体11具有位于两端且位于所述第一外层底板6与第二外层底板7之间的一第一主核心顶抵部111及一第二主核心顶抵部112。所述第一预力拉伸构件8的后端穿设于所述第二主核心顶抵部112,且穿设于所述第二弹性件S3并通过锚定元件81固设于所述第二外层底板7,所述第二弹性件S3夹置于所述第二外层底板7与所述第二主核心顶抵部112之间。所述第二预力拉伸构件9的前端穿设于所述第一主核心顶抵部111,且穿设于所述第一弹性件S2并通过锚定元件91固设于所述第一外层底板6,所述第一弹性件S2夹置于所述第一外层底板6与所述第一主核心顶抵部111之间。
当所述主核心构件1的第一延伸段12与所述外层构件3的第二延伸段32不受外力作用时,所述主核心构件1的本体11的两端的所述第一主核心顶抵部111与所述第二主核心顶抵部112分别通过所述第一弹性件S2与所述第二弹性件S3间接地顶抵于所述第一外层底板6与第二外层底板7。所述外层管体31的两端直接地顶抵于所述第一外层底板6与所述第二外层底板7。所述次核心构件2的两端分别顶抵于所述第一内层底板4与所述第二内层底板5。此时所述含受压弹性单元的双核心自复位消能支撑装置100的变形量为零。
参阅图34,当所述主核心构件1的第一延伸段12与所述外层构件3的第二延伸段32受到自所述建筑物传递的拉伸外力作用时,所述主核心构件1的本体11的前端的第一主核心顶抵部111通过所述第一弹性件S2间接地顶抵于所述第一外层底板6。所述外层构件3的外层管体31的后端直接地顶抵于所述第二外层底板7。所述次核心构件2的两端分别顶抵于所述第一内层底板4与所述第二内层底板5。在此状况下,所述拉伸外力使所述第一预力拉伸构件8、所述第二预力拉伸构件9受到拉伸,且第一主核心顶抵部111朝所述第一外层底板6靠近,使所述受压弹性单元S的第一弹性件S2的第一弹簧碟片S21受到压缩,进而使所述主核心构件1与所述外层构件3产生相对位移。此时,所述含受压弹性单元的双核心自复位消能支撑装置100的变形量为正值,且所述主核心构件1的第一延伸段12与所述外层构件3的第二延伸段32之间的距离增加。
参阅图35,当所述主核心构件1的第一延伸段12与所述外层构件3的第二延伸段32受到自所述建筑物传递的压缩外力作用时,所述主核心构件1的本体11的后端的第二主核心顶抵部112通过所述第二弹性件S3间接地顶抵于所述第二外层底板7。所述外层构件3的外层管体31的前端直接地顶抵于所述第一外层底板6。所述次核心构件2的两端分别顶抵于所述第一内层底板4与所述第二内层底板5。在此状况下,所述拉伸外力使所述第一预力拉伸构件8、所述第二预力拉伸构件9受到拉伸,且所述第二主核心顶抵部112朝所述第二外层底板7靠近,使所述受压弹性单元S的第二弹性件S3的第二弹簧碟片S31受到压缩,进而使所述主核心构件1与所述外层构件3产生相对位移。此时,所述含受压弹性单元的双核心自复位消能支撑装置100的变形量为负值,且所述主核心构件1的第一延伸段12与所述外层构件3的第二延伸段32之间的距离减少。
综上所述,本发明含受压弹性单元的双核心自复位消能支撑装置100在受到例如是因地震所引起的外力作用时,通过受到拉伸的所述第一预力拉伸构件8与所述第二预力拉伸构件9,使所述主核心构件1与所述外层构件3能产生相对位移,且使所述外层构件3与所述第一外层底板6及/或第二外层底板7产生相对位移,所述消能单元E在所述主核心构件1与所述外层构件3相对位移的过程中提供阻力,或是在所述外层构件3与所述第一外层底板6及/或第二外层底板7产生相对位移的过程中提供阻力,以消散所述外力所产生的能量。并且,通过受到压缩的所述受压弹性单元S,能加大所述主核心构件1与所述外层构件3之间相对位移的位移量,且加大所述外层构件3与所述第一外层底板6及/或第二外层底板7之间相对位移的位移量,以借此使所述消能单元E消散更多能量。
以上所述者,仅为本发明的实施例而已,当不能以此限定本发明实施的范围,即凡依本发明权利要求书及说明书内容所作的简单的等效变化与修饰,皆仍属本发明的范围。

Claims (11)

1.一种含受压弹性单元的双核心自复位消能支撑装置,适用于安装在建筑物,其特征在于,所述含受压弹性单元的双核心自复位消能支撑装置包含:
主核心构件,具有本体,及设于所述本体且用于与所述建筑物相连接的第一延伸段;
次核心构件,与所述主核心构件平行地设置;
外层构件,具有套设于所述主核心构件及次核心构件外的外层管体,及设于所述外层管体且用于与所述建筑物相连接的第二延伸段;
第一内层底板与第二内层底板,分别设置于所述次核心构件两端处,且所述次核心构件的两端分别至少部分顶抵于所述第一内层底板与所述第二内层底板;
第一外层底板与第二外层底板,所述外层构件的外层管体的两端分别直接或间接地顶抵于所述第一外层底板与所述第二外层底板,另外,所述主核心构件的本体的两端直接或间接地分别顶抵于所述第一内层底板与所述第二内层底板或是分别顶抵于所述第一外层底板与第二外层底板;
消能单元,能对于所述主核心构件与所述外层构件间的位移,或是所述外层构件与所述第一外层底板及/或第二外层底板间的位移进行消能;
第一预力拉伸构件,沿所述外层管体的延伸方向延伸地设于所述外层管体内,且一端设于所述第一内层底板,另一端设于对面的所述第二内层底板或所述第二外层底板;
第二预力拉伸构件,沿所述外层管体的延伸方向延伸地设于所述外层管体内,且一端设于所述第一外层底板,另一端设于对面的所述第二内层底板或所述第二外层底板;以及
受压弹性单元,设于所述次核心构件、所述第一预力拉伸构件与所述第二预力拉伸构件中的至少一者;
当所述主核心构件的第一延伸段与所述外层构件的第二延伸段受外力作用时,所述外力使所述第一预力拉伸构件、所述第二预力拉伸构件受到拉伸,且使所述受压弹性单元受到压缩,进而使所述主核心构件与所述外层构件产生相对位移,且使所述外层构件与所述第一外层底板及/或第二外层底板产生相对位移,所述消能单元在所述主核心构件与所述外层构件相对位移的过程中提供阻力,或是在所述外层构件与所述第一外层底板及/或第二外层底板产生相对位移的过程中提供阻力,以消散所述外力所产生的能量。
2.根据权利要求1所述的含受压弹性单元的双核心自复位消能支撑装置,其特征在于:所述第一外层底板呈框形且界定出第一容置空间,所述第二外层底板呈框形且界定出第二容置空间,所述第一内层底板与所述第二内层底板分别设于所述第一容置空间与所述第二容置空间中;所述次核心构件的一端顶抵于所述第一内层底板与所述第一外层底板,另一端顶抵于所述第二内层底板与所述第二外层底板;所述第一预力拉伸构件的一端设于所述第一内层底板,另一端设于所述第二内层底板;所述第二预力拉伸构件的一端设于所述第一外层底板,另一端设于所述第二外层底板。
3.根据权利要求2所述的含受压弹性单元的双核心自复位消能支撑装置,其特征在于:所述次核心构件具有第一段及第二段,所述受压弹性单元具有设于所述第一段与所述第二段之间的弹性件。
4.根据权利要求2所述的含受压弹性单元的双核心自复位消能支撑装置,其特征在于:所述受压弹性单元具有弹性件及固定用构件,所述第一预力拉伸构件穿设于所述第一内层底板或所述第二内层底板,且穿设于所述弹性件并固设于所述固定用构件,所述弹性件夹置于所述固定用构件与被所述第一预力拉伸构件所穿设的所述第一内层底板或所述第二内层底板之间。
5.根据权利要求2所述的含受压弹性单元的双核心自复位消能支撑装置,其特征在于:所述受压弹性单元具有弹性件及固定用构件,所述第二预力拉伸构件穿设于所述第一外层底板或所述第二外层底板,且穿设于所述弹性件并固设于所述固定用构件,所述弹性件夹置于所述固定用构件与被所述第二预力拉伸构件所穿设的所述第一外层底板或所述第二外层底板之间。
6.根据权利要求1所述的含受压弹性单元的双核心自复位消能支撑装置,其特征在于:所述第一内层底板与所述第二内层底板位于所述第一外层底板与第二外层底板之间,所述第一预力拉伸构件的一端设于所述第一内层底板,另一端设于所述第二外层底板;所述第二预力拉伸构件的一端设于所述第二内层底板,另一端设于所述第一外层底板。
7.根据权利要求6所述的含受压弹性单元的双核心自复位消能支撑装置,其特征在于:所述受压弹性单元具有第一弹性件、第二弹性件、第一固定用构件及第二固定用构件;所述第一预力拉伸构件穿设于所述第二外层底板,且穿设于所述第二弹性件并固设于所述第二固定用构件,所述第二弹性件夹置于所述第二固定用构件与所述第二外层底板之间;所述第二预力拉伸构件穿设于所述第一外层底板,且穿设于所述第一弹性件并固设于所述第一固定用构件,所述第一弹性件夹置于所述第一固定用构件与所述第一外层底板之间。
8.根据权利要求6所述的含受压弹性单元的双核心自复位消能支撑装置,其特征在于:所述次核心构件具有第一段及第二段,所述受压弹性单元具有设于所述第一段与所述第二段之间的弹性件。
9.根据权利要求6所述的含受压弹性单元的双核心自复位消能支撑装置,其特征在于:所述外层构件的外层管体具有位于两端且位于所述第一外层底板与第二外层底板之间的第一外层顶抵部及第二外层顶抵部;所述受压弹性单元具有第一弹性件及第二弹性件;所述第一预力拉伸构件穿设于所述第二外层顶抵部,且穿设于所述第二弹性件并固设于所述第二外层底板,所述第二弹性件夹置于所述第二外层底板与所述第二外层顶抵部之间;所述第二预力拉伸构件穿设于所述第一外层顶抵部,且穿设于所述第一弹性件并固设于所述第一外层底板,所述第一弹性件夹置于所述第一外层底板与所述第一外层顶抵部之间;所述外层管体的两端的第一外层顶抵部与所述第二外层顶抵部分别通过所述第一弹性件与所述第二弹性件间接地顶抵于所述第一外层底板与第二外层底板。
10.根据权利要求6所述的含受压弹性单元的双核心自复位消能支撑装置,其特征在于:所述外层构件的外层管体具有位于靠近所述第二外层底板的一端且位于所述第一外层底板与第二外层底板之间的第二外层顶抵部;所述主核心构件还具有设于所述第一延伸段的第一主核心固定部;所述受压弹性单元具有第一弹性件及第二弹性件;所述第一预力拉伸构件穿设于所述第二外层顶抵部,且穿设于所述第二弹性件并固设于所述第二外层底板,所述第二弹性件夹置于所述第二外层底板与所述第二外层顶抵部之间;所述第二预力拉伸构件穿设于所述第一外层底板,且穿设于所述第一弹性件并固设于所述第一主核心固定部,所述第一弹性件夹置于所述第一主核心固定部与所述第一外层底板之间;所述外层管体的第二外层顶抵部通过所述第二弹性件间接地顶抵于所述第二外层底板。
11.根据权利要求6所述的含受压弹性单元的双核心自复位消能支撑装置,其特征在于:所述主核心构件的本体具有位于两端且位于所述第一外层底板与第二外层底板之间的第一主核心顶抵部及第二主核心顶抵部;所述受压弹性单元具有第一弹性件及第二弹性件;所述第一预力拉伸构件穿设于所述第二主核心顶抵部,且穿设于所述第二弹性件并固设于所述第二外层底板,所述第二弹性件夹置于所述第二外层底板与所述第二主核心顶抵部之间;所述第二预力拉伸构件穿设于所述第一主核心顶抵部,且穿设于所述第一弹性件并固设于所述第一外层底板,所述第一弹性件夹置于所述第一外层底板与所述第一主核心顶抵部之间;所述主核心构件的本体的两端的所述第一主核心顶抵部与所述第二主核心顶抵部分别通过所述第一弹性件与所述第二弹性件间接地顶抵于所述第一外层底板与第二外层底板。
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