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申请/专利权人：上海材料研究所有限公司

摘要：本发明涉及一种低成本高延性抗疲劳芯部耗能结构及防屈曲耗能支撑。所述芯部耗能结构至少包含一块第一钢板和一块第二钢板，第二钢板必须而且只能与第一钢板相邻并焊接相连。两类钢板材料的微观组织均主要为铁素体组织；第一钢板材料的屈服强度和塑性变形流动应力均高于第二钢板材料；在塑性变形强化阶段，真应变不大于0.12时，第一钢板材料的变形加工硬化率不小于第二钢板材料的变形加工硬化率；在应变幅1％、加载频率0.1～0.2Hz、应变比‑1的疲劳变形条件下，两类钢板材料的室温疲劳寿命均不小于500周次。本发明防屈曲耗能支撑的极限允许位移与计算屈服位移之比不小于7，且极限允许位移不小于防屈曲耗能支撑长度的180。

主权项：1.一种低成本高延性抗疲劳芯部耗能结构，用于防屈曲耗能支撑，在防屈曲耗能支撑受到周期性交替拉伸-压缩塑性变形时起到吸收外部震动能量的作用，其特征在于，所述低成本高延性抗疲劳芯部耗能结构至少包含一块第一钢板和一块第二钢板，所述第二钢板必须而且只能与所述第一钢板相邻并通过焊接方式相连接，并且第一钢板和第二钢板之间的连接焊缝平行于芯部耗能结构的轴向；所述第一钢板材料的屈服强度和塑性变形流动应力分别大于第二钢板材料的屈服强度和塑性变形流动应力；并且，所述第一钢板材料的屈服强度比第二钢板材料的屈服强度大40MPa以上；在塑性变形强化阶段，当真应变不大于0.12时，所述第一钢板材料的塑性变形加工硬化率不小于第二钢板材料的塑性变形加工硬化率；在应变幅1％、加载频率0.1～0.2Hz、应变比-1的疲劳变形加载条件下，所述第一钢板材料和第二钢板材料的室温疲劳寿命均不小于500周次；所述第一钢板材料的化学成分的质量百分数为：0.05％≤C≤0.25％，Mn≤1.8％，Si≤1.0％，P≤0.045％，S≤0.03％，N≤0.03％，其余为Fe和不可避免的杂质元素；所述第一钢板材料的屈服强度介于180MPa～400MPa之间，断后伸长率不小于26％；所述第一钢板材料的微观组织包含体积分数不少于85％的铁素体组织，并且铁素体晶粒平均尺寸不大于200μm；当所述第一钢板材料的微观组织结构不全为铁素体组织时，其余组织结构为α′马氏体或碳化物中的一种或一种以上；所述第二钢板材料的化学成分的质量百分数为：C≤0.22％，Mn≤1.5％，Si≤0.8％，P≤0.045％，S≤0.03％，N≤0.03％，其余为Fe和不可避免的杂质元素；所述第二钢板材料的屈服强度不大于300MPa，断后伸长率不小于28％；所述第二钢板材料的微观组织为铁素体和体积分数不超过6％的碳化物，并且铁素体晶粒平均尺寸不大于200μm；所述第一钢板的厚度是第二钢板的厚度的0.5倍以上；所述低成本高延性抗疲劳芯部耗能结构中，所有第二钢板核心耗能段的横截面面积之和与所有第一钢板核心耗能段的横截面面积之和的比值不小于0.6；当所述第二钢板不同时在其两侧和第一钢板相邻连接时，相邻连接的两类钢板之间的连接焊缝到所述第二钢板核心耗能段的任一非焊接侧的距离与所述第二钢板厚度的乘积为所述相邻连接的第一钢板的核心耗能段的横截面面积的2.5倍以下；并且，所述相邻连接的两类钢板之间的连接焊缝到所述第二钢板核心耗能段的任一非焊接侧的距离与所述第二钢板厚度之比不大于20；当第二钢板在其两侧同时与相邻第一钢板都相连接时，所述第二钢板核心耗能段的横截面面积与任一所述相邻第一钢板核心耗能段的横截面面积的比值不大于5.0。

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