CN103397711A - 多管格构式屈曲约束支撑 - Google Patents

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    • E04H9/02—Buildings, groups of buildings or shelters adapted to withstand or provide protection against abnormal external influences, e.g. war-like action, earthquake or extreme climate withstanding earthquake or sinking of ground
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Abstract

本发明公开了一种多管格构式屈曲约束支撑，包括核心板、填充板条和多管格构式约束部件；所述填充板条为两个，分别设置在核心板的两侧边；所述多管格构式约束部件为两片，分别设置在填充板条和核心板的上、下两侧。本发明解决了屈曲约束支撑自重大、约束部件材料占整个支撑比重大的问题，减小了工程结构地震灾害影响，同时也便于震后观察屈曲约束支撑核心板的损伤状况。

Description

多管格构式屈曲约束支撑
技术领域
本发明属于土木工程领域，涉及一种用于减小工程结构地震灾害影响的屈曲约束支撑。
背景技术
屈曲约束支撑是一种利用金属屈服耗散地震能量的装置，由于其性能稳定、制作方便、成本低廉，近年来得到了广泛的研究和应用。
目前，我国在工程上普遍应用的屈曲约束支撑大多由外围填充混凝土钢管约束部件和轴心受力的核心部件组成，如已公开发明专利(如CN100560884C等)中给出的技术方案。但是上述屈曲约束支撑中混凝土浇筑养护时间长，会严重影响屈曲约束支撑制作效率。因此，为了克服上述问题，本发明和已公开发明专利(如CN101798851B等)提出采用单套管来约束核心部件。
但是按照已公开发明专利(CN101798851B)给出的技术方案，当屈曲约束支撑应用于桥梁或大跨结构时，为了提高支撑的整体稳定性，约束套管的截面必然会较大，内填混凝土的体量会增加，其自重会随着跨度大幅增加，给施工增加难度。其次，约束套管的截面增大会使得套管局部屈曲更易发生，从而导致整体刚度降低。
此外，按照已公开发明专利(如CN100560884C，CN101798851B等)给出的技术方案，在震后很难观察到屈曲约束支撑内部核心板的损伤状况，从而给震后维护造成困难。
发明内容
本发明为了解决屈曲约束支撑自重大、约束部件材料占整个支撑比重大的问题，提供了一种多管格构式屈曲约束支撑。
本发明采用的技术方案为：一种多管格构式屈曲约束支撑，包括核心板、填充板条和多管格构式约束部件；
所述多管格构式约束部件为两个，分别设置在填充板条和核心板的上、下两侧；所述多管格构式约束部件包括两个平行的套管和连接部件，连接部件沿纵向分布于两个套管之间，并与两个套管固接。
作为优选，所述多管格构式约束部件的两个套管的截面形状为矩形或多边形或扇形，套管的一个面为平面，与核心板的约束区域紧贴，套管为空心管，空心管内可填充混凝土或砂浆。
作为优选，所述多管格构式约束部件的连接部件可为缀条或缀板或两者都有，分布于两个套管之间，分别与两套管固接。
作为优选，所述多管格构式约束部件的缀条可平行分布或V形分布。
作为优选，所述两个平行的套管之间的间距大于核心板宽度的1/3，小于核心板宽度，两个套管仅与核心板的约束区域接触。
作为优选，所述多管格构式约束部件的套管与填充板条沿纵向固接。
作为优选，所述多管格构式约束部件的侧壁设有多对螺栓座，多管格构式约束部件上设置的螺栓座通过螺栓穿过填充板条紧固连接。
本发明具有以下有益效果：
1，本发明与传统屈曲约束支撑相比，约束部件没有完全约束整个核心板，套管沿着核心部件宽度方向只约束核心板边缘的约束区域，中部不约束宽度约为板厚4～8倍，对比传统屈曲约束支撑，在相同材料用量的前提下使得约束部件的材料尽可能分布在约束部件的最外侧，在保证约束效果的前提下，实现了材料利用效率的最大化；另一方面，约束部件材料利用效率的提高也使得约束部件占整个支撑的比重相对于传统屈曲约束支撑降低，从而减轻了屈曲约束支撑的自重。这样可缓解屈曲约束支撑在桥梁等大跨结构的中自重产生挠度大、施工困难等技术难题，也可用来开发轻型屈曲约束支撑，从而拓展了屈曲约束支撑的应用范围。
2，本发明与采用单套管来约束核心部件的传统屈曲约束支撑相比，当单套管约束部件的截面增大时，容易发生局部屈曲，最终导致单套管约束部件的整体刚度降低，而本发明提出的格构式约束部件由多管构成，套管截面尺寸相对减小，从而降低了约束部件发生局部屈曲的风险。
3，本发明因为核心部件中间部分没有被约束，所以可以直接观察震后核心部件的损伤情况，解决了传统屈曲约束支撑震后评估困难等问题，为屈曲约束支撑的维护带来极大便利，显著降低了屈曲约束支撑由于震后评估困难而引起的额外费用。
4，其材料主要为普通钢材，取材便利，成本较低，且加工周期短；所有部件均可在工厂机械加工完成，组装完成和运至施工现场安装，避免了传统屈曲约束支撑中混凝土浇筑养护时间长、振捣困难等问题，显著提高了屈曲约束支撑的制作效率，使屈曲约束支撑适应建筑工业化的要求。
附图说明
图1为本发明多管格构式屈曲约束支撑的核心板结构分解示意图；
图2为本发明多管格构式屈曲约束支撑的多管格构式约束部件结构分解示意图；
图3为本发明实施例1结构分解示意图；
图4为本发明实施例1结构示意图；
图5为图4中的A-A剖面图；
图6为图4中的B-B剖面图；
图7为图4中的C-C剖面图；
图8为本发明实施例2结构分解示意图；
图9为本发明实施例3套管横截面为扇形时结构分解示意图；
图10为本发明实施例3套管横截面为多边形时结构分解示意图；
图11为本发明实施例4横截面示意图；
图12为本发明实施例5结构示意图；
图13为图13中的D-D剖面图；
图14为图13中的E-E剖面图；
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步说明。
实施例1
如图1-7所示：一种多管格构式屈曲约束支撑，包括核心板1、两个填充板条3和两片多管格构式约束部件4构成，所述核心板1由一块平板1-1和两对加劲肋1-2构成，所述两对加劲肋1-2分别焊于平板1-1纵向两端，平板1-1、加劲肋1-2和填充板条3均由钢板机械切割而成，所述平板1-1由约束区域1-1-1和非约束区域1-1-2构成，两个填充板条3分别位于核心板1两侧，且两个填充板条3和核心板1位于两个多管格构式约束部件4之间，两个填充板条3与两个多管格构式约束部件4沿纵向固接。
所述多管格构式约束部件4包括两个平行的套管4-1、连接部件4-2和4-3，所述连接部件4-2为缀条，沿纵向平行分布于两个套管4-1之间，并与两个套管4-1固接。所述连接部件4-3为缀板，分布于两个套管4-1之间，并与两个套管4-1固接。连接部件缀条4-2和缀板4-3可同时使用，也可以分别使用。
实施例2
如图8所示，本实施例在实施例1技术方案的基础上，本实施方式的多管格构式约束部件4的连接部件4-2为多个缀条呈V字形放置并固接于两个套管4-1之间。
实施例3
如图9和10所示，本实施例在实施例1技术方案的基础上，本实施方式的多管格构式约束部件4的套管4-1的横截面形式为扇形或多边形。
实施例4
如图11所示，本实施例在实施例1技术方案的基础上，本实施方式的多管格构式约束部件4的套管4-1为内填混凝土的钢管。
实施例5
如图12～14所示，本实施例在实施例1技术方案的基础上，本实施方式的多管格构式约束部件4侧壁上沿纵向分别焊接多对螺栓座5，所述填充板条3位于每对螺栓座5之间，多个螺栓6穿过填充板条3将螺栓座5对拉。
应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。本实施例中未明确的各组成部分均可用现有技术加以实现。

Claims (7)

1.一种多管格构式屈曲约束支撑，其特征在于：包括核心板、填充板条和多管格构式约束部件；
所述多管格构式约束部件为两个，分别设置在填充板条和核心板的上、下两侧；所述多管格构式约束部件包括两个平行的套管和连接部件，连接部件沿纵向分布于两个套管之间，并与两个套管固接。
2.根据权利要求1所述的多管格构式屈曲约束支撑，其特征在于：所述多管格构式约束部件的两个套管的截面形状为矩形或多边形或扇形，套管的一个面为平面，与核心板的约束区域紧贴，套管为空心管，空心管内可填充混凝土或砂浆。
3.根据权利要求1所述的多管格构式屈曲约束支撑，其特征在于：所述多管格构式约束部件的连接部件可为缀条或缀板或两者都有，分布于两个套管之间，分别与两套管固接。
4.根据权利要求3所述的多管格构式屈曲约束支撑，其特征在于：所述多管格构式约束部件的缀条可平行分布或V形分布。
5.根据权利要求1所述的多管格构式屈曲约束支撑，其特征在于：所述两个平行的套管之间的间距大于核心板宽度的1/3，小于核心板宽度，两个套管仅与核心板的约束区域接触。
6.根据权利要求1所述的多管格构式屈曲约束支撑，其特征在于：所述多管格构式约束部件的套管与填充板条沿纵向固接。
7.根据权利要求1所述的多管格构式屈曲约束支撑，其特征在于：所述多管格构式约束部件的侧壁设有多对螺栓座，多管格构式约束部件上设置的螺栓座通过螺栓穿过填充板条紧固连接。
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