TWI494491B - Double - core pre - tensioned self - resetting buckling - bending system - Google Patents

Description

雙核心預力拉伸自復位挫屈束制斜撐減震裝置

本發明涉及一種兼顧高伸展量及防挫屈的雙核心預力拉伸自復位消能斜撐減震裝置。

現階段的耐震設計，除了需要有足夠容許強度外，更希望有好的韌性，以達到更經濟且更安全的目的。以降伏來消能的結構系統而言，通常會在承受地震能量後，因為產生永久變形使得建築物有殘餘的應力，造成潛在的危險，需要日後維修來解決此問題。目前常見的支撐系統，以結構桿件降伏或是挫屈消能為主，但是在反覆載重下，降伏或是挫屈所造成的變形，會影響建築物結構上的安全及在救援上的困難度。以自復位的系統及摩擦板消能為主的結構系統取而代之，解決因結構變形存在殘餘應力的問題已有具體成果。

美國公開第2012/0000147號專利揭露一種雙核心預力拉伸自復位消能支撐裝置。裝置包括一方型鋼組成的第一核心構件、一被該第一核心構件套覆在內且同樣由方型鋼組成的第二核心構件、設置於該第二核心構件兩端的兩個內層底板、一套覆第一核心構件且同樣由方型鋼組 成的外層構件、設置於該外層構件兩端的兩個外層底板，以及兩組預力拉伸構件。其中一組預力拉伸構件的一端錨定於其中一內層底板，另一端錨定於對面的外層底板；另一組預力拉伸構件的兩端則是錨定於另一內層底板與另一外層底板。第一核心構件表面還設有摩擦消能板、外層構件設有角鋼，藉由螺栓使該摩擦消能板與角鋼鎖合在一起，當第一核心構件與外層構件相對位移，利用摩擦來消能。

在力學反應方面，當裝置受壓，外力從建築物傳入第一核心構件及其中一外層底板，外層底板透過其連接的一組預力拉伸構件將力量傳至對面的內層底板，此內層底板再將力量經由第二核心構件傳至對面的內層底板，而此內層底板再經由另一組預力拉伸構件將力量傳至對面的外層底板，此外層底板最後經由外層構件將力量傳出。受力過程中，第一核心構件、第二核心構件與外層構件皆會有相對位移，且位移時使用摩擦消能板、角鋼，及螺栓來進行消能。此外，兩組預力拉伸構件各有δ的伸長量，因此第一核心構件與外層構件的相對位移可以達到2δ的伸長量，使其總伸長量可以達到以往裝置的兩倍變形量而不會破壞。

該裝置在地震下，利用預力的回復力消除結構物變形的殘餘應力。但是在地震過程中的反復加載次數越多，其消能元件(摩擦消能板、角鋼，及螺栓)材料磨損越明顯。這些元件的耗損，會降低消能效率，需時常更換維修 。

本發明的目的是在提供一種藉由不同消能構件組成來改變力學行為而提高消能量的雙核心預力拉伸自復位挫屈束制斜撐減震裝置。本發明雙核心預力拉伸自復位挫屈束制斜撐減震裝置，包含一核心單元、一圍束構件、一外核心構件、一外層構件、一第一內層底板與一第二內層底板、一第一外層底板與一第二外層底板、至少一第一預力拉伸構件，及至少一第二預力拉伸構件。

該核心單元具有一本體，定義該本體兩端為與該建築物相連接的接合段，連接該二接合段者為消能段。該圍束構件包括二將該核心單元之本體的消能段夾設其中的二鋼板，及至少一結合於該二鋼板外的圍束槽體。該外核心構件包覆該核心單元消能段及該圍束構件，其一端銲接於該核心單元一端的接合段。該外層構件包覆核心單元消能段、圍束構件及外核心構件且與該外核心構件在不受力狀態下兩端對齊，其一端銲接於該核心單元另一端的接合段。

該第一內層底板及第二內層底板，接觸或不接觸地設置於該圍束構件的兩端。該第一外層底板及第二外層底板，分別設置於該外核心構件及外層構件的兩端。

該至少一第一預力拉伸構件，沿該核心單元延伸方向地設置，其一端錨定於該第一內層底板，另一端錨定於對面該第二外層底板。該至少一第二預力拉伸構件， 沿該核心單元延伸方向地設置，其一端錨定於該第一外層底板，另一端錨定於對面該第二內層底板。

當該斜撐裝置受外力時，該外力經由該核心單元接合段與該外層構件連接的地方，並通過與該至少一第一預力拉伸構件連接的第一內層底板，該第一預力拉伸構件伸長量為δ，該外力再通過圍束構件傳遞至該第二內層底板而傳遞至該至少一第二預力拉伸構件，該第二預力拉伸構件伸長量為δ，最終經由該核心單元接合段與該外核心構件連接的地方將外力傳出，該外核心構件與該外層構件相對位移達2δ，並透過該核心單元消能段2δ變形量消散地震能量，過程中藉由該圍束構件防止該核心單元挫屈。

更進一步，該裝置包含一包覆於核心單元之本體的消能段與該圍束構件外的內核心構件，該第一內層底板及該第二內層底板分別設置於該內核心構件的兩端。該斜撐裝置受外力時，該外力經由該核心單元接合段與該外層構件連接的地方，並通過與該至少一第一預力拉伸構件連接的第一內層底板，該第一預力拉伸構件伸長量為δ，該外力再經由該內核心構件通過該第二內層底板傳遞至該至少一第二預力拉伸構件，該第二預力拉伸構件伸長量為δ，最終經由該核心單元接合段與該外核心構件連接的地方將外力傳出，該外核心構件與該外層構件相對位移達2δ。

較佳地，該第一外層底板與第二外層底板將該第一內層底板與第二內層底板夾設其中，且該第一內層底板及該第二內層底板分別界定出一槽狀的容置空間，該核 心單元之本體的接合段與消能段銜接處附近分別穿設於對應的容置空間；該第一外層底板及該第二外層底板也分別界定出一槽狀的容置空間，該核心單元接合段兩端分別穿設於對應的容置空間。

較佳地，該核心單元的本體呈長板狀且斷面寬度由兩端向中間縮減至一固定尺寸。

較佳地，該核心單元的本體接合段上、下表面分別垂直地銲接一加勁板。

較佳地，該圍束構件具有二圍束槽體，且其截面呈矩形、弧形或三角形，且開口相對地上下間隔設置於該二鋼板外側並相互銲接，利用螺栓將該二鋼板相互接合，使得核心單元的本體消能段被夾設其中。

較佳地，該圍束構件具有一從側邊包覆核心單元之較大的矩形槽型的圍束槽體、二個分別設置於該核心單元上、下表面且一端銲接於該圍束槽體內表面而另一端延伸出該圍束槽體的鋼板，及一封蓋該圍束槽體之開口的蓋板；該蓋板中間對應該二鋼板處設有開槽，供該二鋼板另一端穿過，且該蓋板與該二鋼板及圍束槽體相互焊接。

較佳地，該內核心構件的本體為管狀的鋼管；該外核心構件為管狀的鋼管，並包覆該內核心構件。

較佳地，該核心單元的本體端部及其上加勁板銲接於該外核心構件內表面；該外核心構件另一端開設供該核心單元另一端及加勁板穿設的開槽。

較佳地，該外層構件為管狀的鋼管；該核心單 元穿設於該外核心構件之開槽的本體端部及加勁板是銲接於該外層構件內表面。

較佳地，該圍束構件上、下圍束槽體本體內灌水泥砂漿或混凝土塊體。

較佳地，該第一、第二預力拉伸構件可為複合材料纖維棒、鋼鉸線、鋼棒或合金棒等具有可拉伸性質的構件。

本發明有益的功效在於：藉由核心單元的消能段降伏消耗地震能量，取代摩擦消能機制，且利用圍束構件的設置使得核心單元在壓縮或拉伸時防止該核心單元挫屈，兼顧高伸展量以及防挫屈的功能。

31‧‧‧核心單元

310‧‧‧本體

311‧‧‧加勁板

312‧‧‧加勁板

32‧‧‧圍束構件

321‧‧‧圍束槽體

322‧‧‧鋼板

33‧‧‧墊板

34‧‧‧螺栓

35‧‧‧第一內層底板

350‧‧‧容置空間

36‧‧‧第二內層底板

360‧‧‧容置空間

37‧‧‧內核心構件

38‧‧‧外核心構件

380‧‧‧鋼管

381‧‧‧開槽

39‧‧‧外層構件

40‧‧‧第一外層底板

400‧‧‧容置空間

41‧‧‧第二外層底板

410‧‧‧容置空間

42‧‧‧錨定裝置

43‧‧‧錨定裝置

441‧‧‧第一預力拉伸構件

442‧‧‧第二預力拉伸構件

51‧‧‧核心單元

510‧‧‧本體

511‧‧‧加勁板

512‧‧‧加勁板

52‧‧‧圍束構件

521‧‧‧圍束槽體

522‧‧‧鋼板

523‧‧‧圍束槽體

524‧‧‧圍束槽體

525‧‧‧鋼板

526‧‧‧鋼板

527‧‧‧蓋板

53‧‧‧墊板

54‧‧‧螺栓

55‧‧‧第一內層底板

550‧‧‧容置空間

56‧‧‧第二內層底板

560‧‧‧容置空間

57‧‧‧外核心構件

570‧‧‧鋼管

571‧‧‧開槽

58‧‧‧外層構件

59‧‧‧第一外層底板

590‧‧‧容置空間

60‧‧‧第二外層底板

600‧‧‧容置空間

61‧‧‧錨定裝置

62‧‧‧錨定裝置

631‧‧‧第一預力拉伸構件

632‧‧‧第二預力拉伸構件

本發明之其他的特徵及功效，將於參照圖式的實施方式中清楚地呈現，其中：圖1為本發明雙核心預力拉伸自復位挫屈束制斜撐減震裝置的第一較佳實施例的立體組合圖；圖2為對應於圖1的立體分解圖；圖圖3、4、5、6、7、8分別為圖1中斷面3-3、斷面4-4、斷面5-5、斷面6-6、斷面7-7、斷面8-8的剖面圖；圖9、10分別為圖1實施例在受壓及受拉情況下的力學行為圖；圖11為類似圖6剖面圖的第二較佳實施例；圖12為類似圖6剖面圖的第三較佳實施例；圖13為本發明雙核心預力拉伸自復位挫屈束制斜撐減 震裝置的第四較佳實施例的立體組合圖；圖14為對應於圖13的立體分解圖；圖15、16、17、18、19、20分別為圖13中斷面15-15、斷面16-16、斷面17-17、斷面18-18、斷面19-19、斷面20-20的剖面圖；圖21、22分別為圖13實施例在受壓及受拉情況下的力學行為圖；圖23為類似圖18剖面圖的第五較佳實施例；及圖24為類似圖18剖面圖的第六較佳實施例。

下面結合附圖及實施例對本發明進行詳細說明，且為說明方便，以圖式呈現方向說明構件前、後、上、下關係，但本發明裝置的使用並非以此方向為限。

參閱圖1至圖8，本發明雙核心預力拉伸自復位挫屈束制斜撐減震裝置的第一較佳實施例包含一核心單元31、一包覆核心單元31的圍束構件32、一包覆圍束構件32的內核心構件37、二分別設置於該內核心構件37兩端的第一內層底板35和第二內層底板36、一包覆於內核心構件37的外核心構件38、一包覆外核心構件38及內核心構件37的外層構件39、分別設置於該外層構件39和該外核心構件38兩端的一第一外層底板40和一第二外層底板41、至少一第一預力拉伸構件441、至少一第二預力拉伸構件442，及用以錨定第一、第二預力拉伸構件441、442的錨定裝置42、43。該第一、第二預力拉伸構件441、442可為 複合材料纖維棒、鋼鉸線、鋼棒或合金棒等具有可拉伸性質的構件。

以圖2所示視角來說，核心單元31具一長板狀且斷面寬度由兩端向中間縮減至一固定尺寸的本體310，及分別垂直地銲於本體310近兩端處的上、下表面的加勁板311、312。定義該本體310近兩端處銲有加勁板311、312的部分為接合段，連接兩接合段者為消能段，其消能機制容後說明。該核心單元31的接合段連同該加勁板311、312用以與建築物相連結，且核心單元31一端分別穿設於第一外層底板40、第一內層底板35所界定的十字槽狀容置空間400、350，另一端分別穿設於第二外層底板41、第二內層底板36所界定的容置空間410、360。具體組裝方式是，以分兩半的第一內層底板36及第二內層底板37結合在核心單元31預設位置後，分半之邊緣再以焊接接合。

圍束構件32具有二矩形槽型且開口相對地上下間隔設置的圍束槽體321、二分別銲接於該二圍束槽體321的開口處的鋼板322，及二左右間隔地設置於該二鋼板322之間邊緣處的墊板33，並利用螺栓34將該二鋼板322與墊板33相互接合，使得核心單元31的本體310消能段被夾設其中。該圍束構件32的圍束槽體321內可灌水泥砂漿或混凝土塊體，以提高圍束強度。

內核心構件37為一截面呈矩形且包覆圍束構件32的鋼管。第一、第二內層底板35、36分別設置於內核心構件37的左、右端，且位於該核心單元31之本體310的 接合段與消能段銜接處附近。該本體310分別穿設於對應的容置空間350、360。

外核心構件38具有一截面呈矩形且包覆內核心構件37的鋼管380，及四分別開設於該鋼管380右端部四個邊且分別供核心單元31的本體310右端接合段或加勁板312穿設的開槽381。

外層構件39為一截面大於該外核心構件38的鋼管，且尚未受力的狀態下，外層構件39與外核心構件38左、右端對齊。第一、第二外層底板40、41分別設置於外層構件39與外核心構件38的左、右端。

核心單元31的本體310之左端接合段以及加勁板311銲接於該外核心構件38的鋼管380內側表面。核心單元31的本體310之右端接合段以及加勁板312穿過開槽381且銲接於該外層構件39的內側表面。換言之，左邊的加勁板311較小而配合抵到外核心構件38，右邊的加勁板312較大而配合抵到外層構件39。

本實施例的第一、第二預力拉伸構件441、442共十二條，其中第一預力拉伸構件441六條，三條沿核心單元31延伸方向地設置於鄰近內核心構件37與上部圍束槽體321間，三條沿核心單元31延伸方向地設置於鄰近內核心構件37與下部圍束槽體321間。該第一預力拉伸構件441的兩端分別穿設於第一內層底板35、第二外層底板41，再使用錨定裝置42、43從外側錨定，藉此該等第一預力拉伸構件441具有初始預力。第二預力拉伸構件442六條 ，三條沿核心單元31延伸方向地設置於鄰近內核心構件37與上部圍束槽體321間，三條沿核心單元31延伸方向地設置於鄰近內核心構件37與下部圍束槽體321間。各該第二預力拉伸構件442的兩端分別穿設於第二內層底板36、第一外層底板40，再使用錨定裝置42、43從外側錨定，藉此該等第二預力拉伸構件442具有初始預力。

值得一提的是，本實施例的第一、第二預力拉伸構件441、442數量及排列方式不以上述為限。

參閱圖1及2，本實施例第一內層底板35與第二內層底板36設置於內核心構件37的兩端，第一外層底板40與第二外層底板41分別設置於外層構件39與外核心構件38的兩端。在不受力情形下，外層構件39與外核心構件38兩端齊平，且外核心構件38、內核心構件37及外層構件39兩端與第一、第二預力拉伸構件441、442及錨定裝置42、43接觸，此時桿件變形δ與外力均為零。

參閱圖2及9，本實施例在受壓力時，外力從建築物透過核心單元31的左端接合段傳遞至外核心構件38，外核心構件38將力傳遞至第二外層底板41，第二外層底板41再經由第一預力拉伸構件441與錨定裝置42、43將力傳遞至第一內層底板35，第一內層底板35將力傳第至內核心構件37，內核心構件37將力傳遞至第二內層底板36，第二內層底板36再經由錨定裝置42、43、第二預力拉伸構件442與第一外層底板40將力傳遞至外層構件39，外層構件39將力傳遞至核心單元31右端接合段，最後經由該 核心單元31右端將力傳出。在此情況下，第一外層底板40與外核心構件38分開、第二外層底板41與外層構件39分開，而外核心構件38、內核心構件37與外層構件39皆會有相對位移，由圖9可知錨定於第一外層底板40、第二內層底板36的第二預力拉伸構件442以及錨定於第一內層底板35、第二外層底板41的第一預力拉伸構件441皆有δ的伸長量，因此外核心構件38與外層構件39的相對位移可以達到2δ的縮短量，核心單元31可以達到2δ的壓縮量。

上述過程中，核心單元31透過消能段的壓縮而進行消能，也就是透過軸力作用下，本體310消能段降伏消耗地震能量，並由圍束構件32防止該核心單元31挫屈，使其消能量增加而無耗損破壞。本實施例中，與內層底板35、36接觸的構件-包括內核心構件37以及圍束構件32都承受兩個內層底板35、36所施予之壓力，而圍束構件32還在本體310消能段降伏時承受挫屈產生的側向力。

參閱圖2及10，本實施例在受拉力時，外力從建築物透過核心單元31的左端接合段傳遞至第一外層底板40，第一外層底板40再經由第二預力拉伸構件442、錨定裝置42、43及第二內層底板36將力傳遞至內核心構件37，內核心構件37將力傳遞至第一內層底板35，第一內層底板35再經由錨定裝置42、43、第一預力拉伸構件441通過第二外層底板41與外層構件39將力傳遞至核心單元31右端接合段，最後經由該核心單元31右端將力傳出。在此情 況下，第一外層底板40與外層構件39分開、第二外層底板41與外核心構件38分開，而外核心構件38、內核心構件37與外層構件39皆會有相對位移，使得核心單元31透過消能段的拉伸而進行消能，其消能量增加而無耗損破壞。由圖15可知錨定於第一外層底板40、第二內層底板36的第二預力拉伸構件442以及錨定於第一內層底板35、第二外層底板41的第一預力拉伸構件441皆有δ的伸長量，因此外核心構件38與外層構件39的相對位移可以達到2δ的伸長量，核心單元31可以達到2δ的伸長量。

參閱圖11，本發明第二較佳實施例與第一較佳實施例的差別主要在於：圍束構件32的圍束槽體323呈半弧形，取代第一實施例的矩形槽型圍束槽體321(見圖6)。該圍束構件32本體內可灌水泥砂漿或混凝土塊體。

參閱圖12，本發明第三較佳實施例與第一較佳實施例的差別主要在於：圍束構件32具有一從側邊包覆核心單元31之較大的矩形槽型的圍束槽體324、二個分別設置於該核心單元31上、下表面且一端銲接於該圍束槽體324內表面而另一端延伸出該圍束槽體324的鋼板325、326，及一封蓋該圍束槽體324之開口的蓋板327。該蓋板327中間對應該二鋼板325、326處設有開槽，供該二鋼板325、326另一端穿過，且該蓋板327與該二鋼板325、326及圍束槽體324相互焊接。該圍束構件32本體內可灌水泥砂漿或混凝土塊體。

參閱圖13至20，本發明第四較佳實施例與第一 較佳實施例的差別主要在於：無內核心構件37(見圖2及圖6)，第一內層底板55和第二內層底板56是設置於圍束構件52兩端。此外，第一實施例的加勁板311、312在第四實施例改成較短的加勁板511、512，因此設置於該圍束構件52兩端的第一內層底板55和第二內層底板56所界定的容置空間550、560無須供加勁板511穿設而呈一字槽狀。至於第一外層底板59、第二外層底板60界定的容置空間590、600則為十字槽狀。核心單元51一端分別穿設於第一外層底板59、第一內層底板55所界定的容置空間590、550，另一端分別穿設於第二外層底板60、第二內層底板56所界定的容置空間600、560。此外，參閱圖15至20，第一預力拉伸構件631、第二預力拉伸構件632穿設位置也與第一較佳實施例不同。本實施例預力拉伸構件數量為十二條，其中第一預力拉伸構件631六條，三條沿核心單元51延伸方向地設置於圍束構件52上部的圍束槽體521內，三條沿核心單元51延伸方向地設置於圍束構件52下部的圍束槽體521內。該第一預力拉伸構件631的兩端分別穿設於第一內層底板55、第二外層底板60，再使用錨定裝置61、62從外側錨定，藉此該等第一預力拉伸構件631具有初始預力。第二預力拉伸構件632六條，三條沿核心單元51延伸方向地設置於圍束構件52上部的圍束槽體521內，三條沿核心單元51延伸方向地設置於圍束構件52下部的圍束槽體521內。各該第二預力拉伸構件632的兩端分別穿設於第一外層底板59、第二內層底板56，再使用錨定裝置 61、62從外側錨定，藉此該等第二預力拉伸構件632具有初始預力。

當然，前述第一預力拉伸構件631及第二預力拉伸構件632的數量及排列方式僅為舉例說明，並不以此為限。

參閱圖13及14，本實施例第一內層底板55與第二內層底板56分別設置於圍束構件52兩端，第一外層底板59與第二外層底板60分別設置於外層構件58與外核心構件57兩端。在不受力情形下，外層構件58與外核心構件57齊平，且外核心構件57、圍束構件52及外層構件58兩端與第一預力拉伸構件631、第二預力拉伸構件632及錨定裝置61、62接觸，此時桿件變形δ與外力均為零。

參閱圖14及21，本實施例在受壓力時，外力從建築物透過核心單元51的左端接合段傳遞至外核心構件57，外核心構件57將力傳遞至第二外層底板60，第二外層底板60再經由第一預力拉伸構件631與錨定裝置61、62將力傳遞至第一內層底板55，第一內層底板55將力傳遞至圍束構件52，圍束構件52將力傳遞至第二內層底板56，第二內層底板56再經由錨定裝置61、62、第二預力拉伸構件632及第一外層底板59將力傳遞至外層構件58，最後外層構件58經由該核心單元51右端將力傳出。在此情況下，第一外層底板59與外核心構件57分開、第二外層底板60與外層構件58間分開，而外核心構件57、圍束構件52與外層構件58皆會有相對位移，圖21可知錨定於第一外 層底板59、第二內層底板56的第二預力拉伸構件632以及錨定於第一內層底板55、第二外層底板60的第一預力拉伸構件631皆有δ的伸長量，因此外核心構件57與外層構件58的相對位移可以達到2δ的壓縮量，核心單元51可以達到2δ的壓縮量。

上述過程中，核心單元51透過消能段的壓縮而進行消能，並由圍束構件52防止該核心單元51挫屈，使其消能量增加而無耗損破壞。由於本實施例的內層底板55、56銲接於圍束構件52兩端，所以圍束構件52除了承受核心單元51之本體510消能段降伏時之挫屈側向力之外，還承受來自內層底板55、56施予的壓力，而與第一實施例有內核心構件37(見圖2)分攤承受的壓力不同。

參閱圖14及22，本實施例在受拉力時，外力從建築物透過核心單元51的左端接合段傳遞至第一外層底板59，第一外層底板59經由錨定裝置61、62、第二預力拉伸構件632及第二內層底板56將力傳遞至圍束構件52，圍束構件52將力傳遞至第一內層底板55，第一內層底板55經由錨定裝置61、62、第一預力拉伸構件631及第二外層底板60將力傳遞至外層構件58，外層構件58將力傳遞至核心單元51右端接合段，最後經由該核心單元51右端將力傳出。在此情況下，外層構件58與第一外層底板59分開、外核心構件57與第二外層底板60分開，而外核心構件57、圍束構件52與外層構件58皆會有相對位移，使得核心單元51透過消能段的拉伸而進行消能，其消能量增加而 無耗損破壞。由圖22可知錨定於第一外層底板59、第二內層底板56的第二預力拉伸構件632以及錨定於第一內層底板55、第二外層底板60的第一預力拉伸構件631皆有δ的伸長量，因此外核心構件57與外層構件58的相對位移可以達到2δ的伸長量，核心單元51可以達到2δ的伸長量。

參閱圖23，本發明第五較佳實施例與第四較佳實施例的差別主要在於：圍束構件52的圍束槽體523呈半弧形，取代第四實施例的矩形槽型圍束槽體521(見圖18)。該圍束構件52本體內可灌水泥砂漿或混凝土塊體，且當中可埋設多數中空管，供所述第一預力拉伸構件631及第二預力拉伸構件632穿設其中。

參閱圖24，本發明第六較佳實施例與第四較佳實施例的差別主要在於：圍束構件52具有一從側邊包覆核心單元51之較大的矩形槽型的圍束槽體524、二個分別設置在核心單元51上、下表面且一端銲接於該圍束槽體524內表面而另一端延伸出該圍束槽體524的鋼板525、526，及一封蓋該圍束槽體524之開口的蓋板527。該蓋板527中間對應該二鋼板525、526處設有開槽，供該二鋼板525、526一端穿過，且該蓋板527與該二鋼板525、526及圍束槽體524相互焊接。該圍束構件52本體內可灌水泥砂漿或混凝土塊體，且當中可埋設多數中空管，供所述第一預力拉伸構件631及第二預力拉伸構件632穿設其中。

綜上所述，本發明雙核心預力拉伸自復位挫屈 束制斜撐減震裝置，藉由核心單元的消能段降伏消耗地震能量，取代摩擦消能機制，且利用圍束構件的設置使得核心單元在壓縮時防止該核心單元挫屈，兼顧高伸展量以及防挫屈的功能，故確實能達成本發明之目的。

惟以上所述者，僅為本發明之較佳實施例而已，當不能以此限定本發明實施之範圍，即大凡依本發明申請專利範圍及發明說明內容所作之簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。

31‧‧‧核心單元

310‧‧‧本體

311‧‧‧加勁板

312‧‧‧加勁板

32‧‧‧圍束構件

321‧‧‧圍束槽體

322‧‧‧鋼板

33‧‧‧墊板

34‧‧‧螺栓

35‧‧‧第一內層底板

350‧‧‧容置空間

36‧‧‧第二內層底板

360‧‧‧容置空間

37‧‧‧內核心構件

38‧‧‧外核心構件

380‧‧‧鋼管

381‧‧‧開槽

39‧‧‧外層構件

40‧‧‧第一外層底板

400‧‧‧容置空間

41‧‧‧第二外層底板

410‧‧‧容置空間

42‧‧‧錨定裝置

43‧‧‧錨定裝置

441‧‧‧第一預力拉伸構件

442‧‧‧第二預力拉伸構件

Claims (12)

1. 一種雙核心預力拉伸自復位挫屈束制斜撐減震裝置，安裝於建築物，並包含：一核心單元，具有一本體，定義該本體兩端為與該建築物相連接的接合段，連接該二接合段者為消能段；一圍束構件，包括二將該核心單元之本體的消能段夾設其中的鋼板，及至少一結合於該二鋼板外的圍束槽體；一外核心構件，包覆該核心單元消能段及該圍束構件，其一端銲接於該核心單元一端的接合段；一外層構件，包覆核心單元消能段、圍束構件及外核心構件且與該外核心構件在不受力狀態下兩端對齊，其一端銲接於該核心單元另一端的接合段；一第一內層底板及一第二內層底板，接觸或不接觸地設置於該圍束構件的兩端；一第一外層底板及一第二外層底板，分別設置於該外核心構件及外層構件的兩端，且該第一外層底板與第二外層底板將該第一內層底板與第二內層底板夾設其中；至少一第一預力拉伸構件，沿該核心單元延伸方向地設置，其一端錨定於該第一內層底板，另一端錨定於對面該第二外層底板；及至少一第二預力拉伸構件，沿該核心單元延伸方向地設置，其一端錨定於該第一外層底板，另一端錨定於 對面該第二內層底板；當該斜撐裝置受外力時，該外力經由該核心單元接合段與該外層構件連接的地方，並通過與該至少一第一預力拉伸構件連接的第一內層底板，該第一預力拉伸構件伸長量為δ，該外力再通過圍束構件傳遞至該第二內層底板而傳遞至該至少一第二預力拉伸構件，該第二預力拉伸構件伸長量為δ，最終經由該核心單元接合段與該外核心構件連接的地方將外力傳出，該外核心構件與該外層構件相對位移達2δ，並透過該核心單元消能段2δ變形量消散地震能量，過程中藉由該圍束構件防止該核心單元挫屈。
2. 如請求項1所述的雙核心預力拉伸自復位挫屈束制斜撐減震裝置，還包含一包覆於核心單元之本體的消能段與該圍束構件外的內核心構件，該第一內層底板及該第二內層底板分別設置於該內核心構件的兩端；該斜撐裝置受外力時，該外力經由該核心單元接合段與該外層構件連接的地方，並通過與該至少一第一預力拉伸構件連接的第一內層底板，該第一預力拉伸構件伸長量為δ，該外力再經由該內核心構件通過該第二內層底板傳遞至該至少一第二預力拉伸構件，該第二預力拉伸構件伸長量為δ，最終經由該核心單元接合段與該外核心構件連接的地方將外力傳出，該外核心構件與該外層構件相對位移達2δ。
3. 如請求項1或2所述的雙核心預力拉伸自復位挫屈束制 斜撐減震裝置，其中，該第一內層底板及該第二內層底板分別界定出一槽狀的容置空間，該核心單元之本體的接合段與消能段銜接處附近分別穿設於對應的容置空間；該第一外層底板及該第二外層底板也分別界定出一槽狀的容置空間，該核心單元接合段兩端分別穿設於對應的容置空間。
4. 如請求項1或2所述的雙核心預力拉伸自復位挫屈束制斜撐減震裝置，其中，該核心單元的本體呈長板狀且斷面寬度由兩端向中間縮減至一固定尺寸。
5. 如請求項1或2所述的雙核心預力拉伸自復位挫屈束制斜撐減震裝置，其中，該核心單元的本體接合段上、下表面分別垂直地銲接一加勁板。
6. 如請求項1或2所述的雙核心預力拉伸自復位挫屈束制斜撐減震裝置，其中，該圍束構件具有二圍束槽體，且其截面呈矩形、弧形或三角形，且開口相對地上下間隔設置於該二鋼板外側並相互銲接，利用螺栓將該二鋼板相互接合，使得核心單元的本體消能段被夾設其中。
7. 如請求項1或2所述的雙核心預力拉伸自復位挫屈束制斜撐減震裝置，其中，該圍束構件具有一從側邊包覆核心單元之較大的矩形槽型的圍束槽體、二個分別設置於該核心單元上、下表面且一端銲接於該圍束槽體內表面而另一端延伸出該圍束槽體的鋼板，及一封蓋該圍束槽體之開口的蓋板；該蓋板中間對應該二鋼板處設有開槽，供該二鋼板另一端穿過，且該蓋板與該二鋼板及圍束 槽體相互焊接。
8. 如請求項2所述的雙核心預力拉伸自復位挫屈束制斜撐減震裝置，其中，該內核心構件的本體為管狀的鋼管；該外核心構件為管狀的鋼管，並包覆該內核心構件。
9. 如請求項4所述的雙核心預力拉伸自復位挫屈束制斜撐減震裝置，其中，該核心單元的本體端部及其上加勁板銲接於該外核心構件內表面；該外核心構件另一端開設供該核心單元另一端及加勁板穿設的開槽。
10. 如請求項8所述的雙核心預力拉伸自復位挫屈束制斜撐減震裝置，其中，該外層構件為管狀的鋼管；該核心單元穿設於該外核心構件之開槽的本體端部及加勁板是銲接於該外層構件內表面。
11. 如請求項1或2所述的雙核心預力拉伸自復位挫屈束制斜撐減震裝置，其中，該圍束構件上、下圍束槽體內灌水泥砂漿或混凝土塊體。
12. 如請求項1或2所述的雙核心預力拉伸自復位挫屈束制斜撐減震裝置，其特徵在於：該第一、第二預力拉伸構件可為複合材料纖維棒、鋼鉸線、鋼棒或合金棒等具有可拉伸性質的構件。