CN100999916A - 钢管防屈曲耗能支撑 - Google Patents

钢管防屈曲耗能支撑 Download PDF

Info

Publication number
CN100999916A
CN100999916A CN 200710062637 CN200710062637A CN100999916A CN 100999916 A CN100999916 A CN 100999916A CN 200710062637 CN200710062637 CN 200710062637 CN 200710062637 A CN200710062637 A CN 200710062637A CN 100999916 A CN100999916 A CN 100999916A
Authority
CN
China
Prior art keywords
steel pipe
supports
concrete
energy dissipation
support
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN 200710062637
Other languages
English (en)
Other versions
CN100451259C (zh
Inventor
聂建国
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tsinghua University
Original Assignee
Tsinghua University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tsinghua University filed Critical Tsinghua University
Priority to CNB2007100626373A priority Critical patent/CN100451259C/zh
Publication of CN100999916A publication Critical patent/CN100999916A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN100451259C publication Critical patent/CN100451259C/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Rod-Shaped Construction Members (AREA)

Abstract

钢管防屈曲耗能支撑，涉及一种属于结构工程领域的钢管防屈曲耗能支撑。所述钢管防屈曲耗能支撑由轴力单元、约束单元、隔离单元和连接单元组成。所述轴力单元为圆钢管；所述屈曲约束单元为浇筑于圆钢管内部的混凝土；所述隔离单元设置在圆钢管与混凝土之间；所述连接单元安装于支撑两端，用于连接支撑与框架结构。本发明的钢管轴力单元具有很高的刚度，能够有效防止支撑发生整体失稳；钢管内所填充的混凝土可以防止钢管轴力单元发生局部失稳及高阶屈曲；支撑在受压及受拉状态下均具有饱满的滞回曲线。

Description

钢管防屈曲耗能支撑
技术领域
本发明涉及一种新型防屈曲耗能支撑构件，属于结构工程领域。
背景技术
支撑框架可以有效提高结构的抗侧移刚度，增强结构的抗震能力。但由于传统的钢支撑在受压时会发生屈曲，耗能能力无法充分发挥。国外研究者为克服这一困难而开发出一类受压时不易屈曲的轴向受力构件，称为屈曲约束支撑或者防屈曲耗能支撑。现有防屈曲耗能支撑的基本原理为：在核心支撑单元外面包裹约束单元，使核心支撑单元在受压时不发生屈曲而达到全截面屈服状态，从而使支撑在拉压作用下均能够大量消耗输入结构的能量。
现有的防屈曲耗能支撑一般由内芯轴力单元、约束单元、隔离单元和连接单元四部分组成。内芯轴力单元位于支撑内部，用于承受轴向的拉压荷载并起到耗能的作用，最常见的截面形式为一字形，为增大支撑的承载能力也可以采用十字形或工字形等截面形式。包裹在轴力单元外侧的约束单元用于防止轴力单元在受压状态下发生屈曲，通常由矩形或圆形钢管构成，有时在钢管内部还填充砂浆或混凝土。隔离单元用于减少内芯轴力单元与约束单元间的摩擦力，防止约束单元沿支撑轴向受力。隔离单元一般由脱粘接材料构成，或者仅仅在内芯轴力单元与约束单元间预留一定的空隙以使内芯轴力单元能够自由伸缩。连接单元位于支撑两端，用于连接支撑和框架结构并将轴力传递到内芯轴力单元。连接单元的构造应尽量减少对支撑的转动约束，防止内芯轴力单元偏心受力。但现有的此类防屈曲耗能支撑构造都很复杂，制作和安装比较困难，而且价格高昂，给推广应用带来较大障碍。
发明内容
本发明的目的在于提供一种构造简单、制造安装方便，同时具有较高耗能能力的钢管防屈曲耗能支撑。
本发明的技术方案如下：
一种钢管防屈曲耗能支撑，由轴力单元、约束单元、隔离单元和设置在支撑两端的连接单元组成，其特征在于：所述轴力单元采用圆钢管，位于防屈曲耗能支撑的最外层；所述约束单元为浇筑于圆钢管内部的混凝土；所述隔离单元设置在圆钢管与混凝土之间。
本发明所述的钢管防屈曲耗能支撑，其特征在于所述的连接单元由设置在轴力单元两端的加强钢环、端板和连接板组成，所述的加强钢环与端板焊接连接。
在上述方案的基础上，所述端板与混凝土间留有间隙，间隙大小取圆钢管长度的1％～3％。
在本发明所述钢管防屈曲耗能支撑中，为减轻支撑自重，屈曲约束单元可以采用轻骨料混凝土。
在本发明所述钢管防屈曲耗能支撑中，隔离单元采用紧贴在钢管轴力单元内侧的薄膜材料或管材。
本发明相对于现有技术具有以下优点：钢管轴力单元位于支撑的最外层，相对于现有防屈曲支撑的内芯轴力单元具有最大的弯曲及扭转刚度，能够有效提高支撑的整体弯曲稳定性和扭转稳定性；而钢管内部所填充的混凝土具有很高的约束刚度，可以防止钢管轴心受力构件发生局部失稳及高阶屈曲；支撑在受压及受拉状态下均具有饱满的滞回曲线。此外，本发明所述钢管防屈曲耗能支撑的制造工艺较现有防屈曲耗能支撑的制造工艺更简单，对制造及安装精度的要求较低。
附图说明
图1为本发明提供的钢管防屈曲耗能支撑的主视图。
图2为图1的俯视图。
图3为图1中沿A-A向的剖视图。
图4为图1中沿B-B向的剖面图。
图5为图1中沿C-C向的剖视图。
图中：1-圆钢管；2-混凝土；3-隔离单元；4-加强钢环；5-端板；6-连接板；7-连接孔；8-加劲板；9-伸缩空间。
具体实施方式
以下结合附图，对本发明的具体实施方式作进一步描述。
图1为本发明提供的钢管防屈曲耗能支撑的主视图。本发明中的钢管防屈曲耗能支撑由钢管轴力单元、屈曲约束单元、隔离单元和连接单元组成；钢管轴力单元由圆钢管1组成，位于防屈曲耗能支撑的最外层；屈曲约束单元浇筑于钢管轴力单元内部的混凝土2组成，所述的混凝土可采用轻骨料混凝土；隔离单元设置在圆钢管1与混凝土2之间，由耐压低摩擦系数薄膜材料或管材制成；连接单元由设置在轴力单元两端的加强钢环4、端板5和连接板6组成，所述的加强钢环与端板焊接连接。连接板6上开圆形的连接孔7以便与框架结构连接并减少对支撑的端部转动约束；为加强端板5，在端板5上焊有与连接板6垂直方向的加劲板8；支撑一端的混凝土2与端板5间应预留足够的伸缩空间9，其值大小取钢管轴力单元长度的1％～3％。
本发明的制作工序为：首先将圆钢管1与一端的连接单元焊接好，并在圆钢管内设置隔离单元3，然后在圆钢管内部浇筑混凝土2作为屈曲约束单元。一端的混凝土与连接单元的端板间留有一定的间隙9，待混凝土达到强度后将另一端的连接单元焊接于圆钢管上。

Claims (5)

1.一种钢管防屈曲耗能支撑，由轴力单元、约束单元、隔离单元和设置在支撑两端的连接单元组成，其特征在于：所述的轴力单元由圆钢管(1)组成，位于防屈曲耗能支撑的最外层；所述约束单元为浇筑于圆钢管内部的混凝土(2)；所述隔离单元(3)设置在圆钢管与混凝土之间。
2.根据权利要求1所述的钢管防屈曲耗能支撑，其特征在于：所述的连接单元由设置在轴力单元两端的加强钢环(4)、端板(5)和连接板(6)组成，所述的加强钢环与端板焊接连接。
3.根据权利要求2所述的钢管防屈曲耗能支撑，其特征在于：在所述端板与混凝土间留有间隙，间隙大小取圆钢管长度的1％～3％。
4.根据权利要求1所述的钢管防屈曲耗能支撑，其特征在于：所述的混凝土采用轻骨料混凝土。
5.根据权利要求1所述的钢管防屈曲耗能支撑，其特征在于：所述的隔离单元(3)为紧贴在圆钢管(1)内侧的薄膜材料或管材。
CNB2007100626373A 2007-01-12 2007-01-12 钢管防屈曲耗能支撑 Expired - Fee Related CN100451259C (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CNB2007100626373A CN100451259C (zh) 2007-01-12 2007-01-12 钢管防屈曲耗能支撑

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CNB2007100626373A CN100451259C (zh) 2007-01-12 2007-01-12 钢管防屈曲耗能支撑

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN100999916A true CN100999916A (zh) 2007-07-18
CN100451259C CN100451259C (zh) 2009-01-14

Family

ID=38258737

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CNB2007100626373A Expired - Fee Related CN100451259C (zh) 2007-01-12 2007-01-12 钢管防屈曲耗能支撑

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN100451259C (zh)

Cited By (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2010115356A1 (zh) * 2009-04-07 2010-10-14 同济大学 一种灌浆套管耗能元件
CN101440639B (zh) * 2008-12-10 2010-11-10 上海维固工程实业有限公司 防屈曲耗能支撑
CN102261140A (zh) * 2011-05-23 2011-11-30 株洲时代新材料科技股份有限公司 一种分段耗能防屈曲支撑方法及装置
CN102535665A (zh) * 2010-12-30 2012-07-04 陈明中 一种新型支撑型抗震耗能器
CN102535666A (zh) * 2010-12-30 2012-07-04 陈明中 一种新型支撑型抗震耗能器
CN102912885A (zh) * 2012-11-07 2013-02-06 沈阳建筑大学 套米字形防屈曲耗能支撑
CN102926478A (zh) * 2012-10-25 2013-02-13 沈阳建筑大学 槽钢隔离防屈曲耗能支撑
CN103711217A (zh) * 2013-12-30 2014-04-09 北京工业大学 一种两钢管外贴缀板式一字形变截面钢芯消能限位防屈曲支撑构件
CN103835386A (zh) * 2014-02-28 2014-06-04 清华大学 一种限制端部转动的铰接方矩管装配式防屈曲支撑
CN104863283A (zh) * 2015-05-29 2015-08-26 重庆大学 钢管纤维混凝土支撑
CN105442719A (zh) * 2015-12-02 2016-03-30 同济大学 一种钢管填充混凝土型鱼骨形芯材屈曲约束支撑
CN105625595A (zh) * 2016-01-06 2016-06-01 河南理工大学 一种内嵌钢筋外包钢管屈曲约束支撑
CN105672511A (zh) * 2016-01-06 2016-06-15 河南理工大学 一种内嵌钢筋外包纤维管屈曲约束支撑
CN105672117A (zh) * 2016-03-25 2016-06-15 招商局重庆交通科研设计院有限公司 钢阻尼抗震装置
CN106193747A (zh) * 2016-07-22 2016-12-07 北京交通大学 一种装配内叠式自复位耗能支撑
CN106223696A (zh) * 2016-07-22 2016-12-14 北京交通大学 一种装配式工字形内管预压碟簧自复位耗能支撑
CN106368484A (zh) * 2016-10-31 2017-02-01 常州工学院 一种低成本防屈曲支撑
CN106414871A (zh) * 2014-05-19 2017-02-15 杰富意钢铁株式会社 支撑构件
CN107514068A (zh) * 2017-08-29 2017-12-26 同济大学 双阶屈服消能钢支撑
CN107605064A (zh) * 2017-10-30 2018-01-19 南京百西思建筑科技有限公司 一种装配式x形防屈曲支撑连梁
CN108824916A (zh) * 2018-06-21 2018-11-16 华侨大学 一种装配式圆钢管耗能支撑

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101525911B (zh) * 2009-04-07 2011-04-27 同济大学 一种带抗剪键的套管耗能元件
CN101525912B (zh) * 2009-04-07 2011-01-19 同济大学 一种配筋灌浆套管耗能元件

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19644834A1 (de) * 1996-10-29 1998-04-30 Wolfram Prof Dr Ing Klingsch Hohlprofil-Verbundstütze
JP4249098B2 (ja) * 2004-06-30 2009-04-02 大和ハウス工業株式会社 Ｃｆｔ柱のコンクリート圧入充填方法
CN2743450Y (zh) * 2004-10-28 2005-11-30 湖南大学 一种钢管混凝土柱

Cited By (30)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101440639B (zh) * 2008-12-10 2010-11-10 上海维固工程实业有限公司 防屈曲耗能支撑
WO2010115356A1 (zh) * 2009-04-07 2010-10-14 同济大学 一种灌浆套管耗能元件
US8353134B2 (en) 2009-04-07 2013-01-15 Tongji University Grouted tubular energy-dissipation unit
CN102535665B (zh) * 2010-12-30 2014-06-25 陈明中 一种新型支撑型抗震耗能器
CN102535665A (zh) * 2010-12-30 2012-07-04 陈明中 一种新型支撑型抗震耗能器
CN102535666A (zh) * 2010-12-30 2012-07-04 陈明中 一种新型支撑型抗震耗能器
CN102261140B (zh) * 2011-05-23 2013-02-27 株洲时代新材料科技股份有限公司 一种分段耗能防屈曲支撑方法及装置
CN102261140A (zh) * 2011-05-23 2011-11-30 株洲时代新材料科技股份有限公司 一种分段耗能防屈曲支撑方法及装置
CN102926478A (zh) * 2012-10-25 2013-02-13 沈阳建筑大学 槽钢隔离防屈曲耗能支撑
CN102926478B (zh) * 2012-10-25 2015-01-14 沈阳建筑大学 槽钢隔离防屈曲耗能支撑
CN102912885A (zh) * 2012-11-07 2013-02-06 沈阳建筑大学 套米字形防屈曲耗能支撑
CN102912885B (zh) * 2012-11-07 2014-10-15 沈阳建筑大学 套米字形防屈曲耗能支撑
CN103711217A (zh) * 2013-12-30 2014-04-09 北京工业大学 一种两钢管外贴缀板式一字形变截面钢芯消能限位防屈曲支撑构件
CN103711217B (zh) * 2013-12-30 2016-01-06 北京工业大学 一种两钢管外贴缀板式一字形变截面钢芯消能限位防屈曲支撑构件
CN103835386A (zh) * 2014-02-28 2014-06-04 清华大学 一种限制端部转动的铰接方矩管装配式防屈曲支撑
CN106414871A (zh) * 2014-05-19 2017-02-15 杰富意钢铁株式会社 支撑构件
CN104863283A (zh) * 2015-05-29 2015-08-26 重庆大学 钢管纤维混凝土支撑
CN104863283B (zh) * 2015-05-29 2019-03-01 重庆大学 钢管纤维混凝土支撑
CN105442719A (zh) * 2015-12-02 2016-03-30 同济大学 一种钢管填充混凝土型鱼骨形芯材屈曲约束支撑
CN105672511A (zh) * 2016-01-06 2016-06-15 河南理工大学 一种内嵌钢筋外包纤维管屈曲约束支撑
CN105625595B (zh) * 2016-01-06 2018-08-28 河南理工大学 一种内嵌钢筋外包钢管屈曲约束支撑
CN105625595A (zh) * 2016-01-06 2016-06-01 河南理工大学 一种内嵌钢筋外包钢管屈曲约束支撑
CN105672117B (zh) * 2016-03-25 2018-04-13 招商局重庆交通科研设计院有限公司 钢阻尼抗震装置
CN105672117A (zh) * 2016-03-25 2016-06-15 招商局重庆交通科研设计院有限公司 钢阻尼抗震装置
CN106223696A (zh) * 2016-07-22 2016-12-14 北京交通大学 一种装配式工字形内管预压碟簧自复位耗能支撑
CN106193747A (zh) * 2016-07-22 2016-12-07 北京交通大学 一种装配内叠式自复位耗能支撑
CN106368484A (zh) * 2016-10-31 2017-02-01 常州工学院 一种低成本防屈曲支撑
CN107514068A (zh) * 2017-08-29 2017-12-26 同济大学 双阶屈服消能钢支撑
CN107605064A (zh) * 2017-10-30 2018-01-19 南京百西思建筑科技有限公司 一种装配式x形防屈曲支撑连梁
CN108824916A (zh) * 2018-06-21 2018-11-16 华侨大学 一种装配式圆钢管耗能支撑

Also Published As

Publication number Publication date
CN100451259C (zh) 2009-01-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN100451259C (zh) 钢管防屈曲耗能支撑
CN201671199U (zh) 半刚接双钢管防屈曲耗能支撑
CN100507176C (zh) 一种钢管—frp管内填混凝土组合结构
CN102116055B (zh) 一种消能减震机构
CN102493602B (zh) 延阻钢筋局部屈曲延性混凝土柱及其制作方法
CN111706141A (zh) 一种全装配三段式防屈曲耗能支撑
CN108661170B (zh) 装配式框架结构减震加固装置及其施工方法
CN202672400U (zh) 一种新型竹节式钢管屈曲约束耗能支撑
CN201722811U (zh) 一种金属阻尼器
CN111379342A (zh) 能增强建筑结构减震效果的阻尼放大器
CN201593250U (zh) 一种带横隔板单管双芯屈曲约束支撑
CN201649348U (zh) 中部刚接双钢管防屈曲耗能支撑
CN113775230B (zh) 一种附加放大装置的消能伸臂
CN208586745U (zh) 装配式框架结构减震加固装置
CN102561552A (zh) 钢管混凝土间带水平缝竖向软钢耗能带剪力墙及制作方法
CN109235460B (zh) 一种双肢耗能抗滑桩及其施工方法
CN203782914U (zh) 工程建筑用无粘性支撑装置
CN108678481B (zh) 一种抗震钢结构住宅建筑
CN203846636U (zh) 一种新型抗震住宅
CN207176479U (zh) 一种预制装配式预应力箱梁齿口式复合型剪力键结构
CN102787695B (zh) 内核-套管组合压杆
CN104929277A (zh) 一种抗震墙体及其施工方法
CN113914496A (zh) 一种防失效附加放大装置的消能伸臂
CN211172484U (zh) 一种多阶屈服抗稳载力撑
CN203594129U (zh) 组合式h型钢核心屈曲约束支撑构件

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20090114

Termination date: 20160112

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee