CN105672523A - 装配式高承载型防屈曲支撑 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了装配式高承载型防屈曲支撑，包括防屈曲支撑本体，所述防屈曲支撑本体包括同轴且间隔安装的耗能构件和屈曲约束支撑构件；所述屈曲约束支撑构件包括外钢管，所述外钢管内部填充有高强混凝土层；所述耗能构件和屈曲约束支撑构件的两端均安装有盖板，相邻的所述耗能构件和屈曲约束支撑构件之间通过盖板焊接相连；所述防屈曲支撑本体内部安装有预应力索，所述预应力索沿轴向贯穿耗能构件和屈曲约束支撑构件，并且通过高强螺栓与防屈曲支撑本体两端的耗能构件的盖板锚固相连。本发明的装配式高承载型防屈曲支撑，可应用于建筑结构中，能够满足超高层建筑结构及大跨结构对承载能力和耗能需求。
Description
技术领域：
本发明涉及结构工程抗震与消能减震技术领域，尤其涉及一种装配式高承载型防屈曲支撑。
背景技术：
随着我国基础设施的大量建设和高速发展，超高层建筑、大跨桥梁等结构在我国抗震设防地区不断地涌现。由于我国是世界上地震最频发的国家之一，几乎每年都有破坏性地震发生，将对人生财产和基础设施的安全带来巨大的危害。超高层建筑与大跨桥梁结构等在社会和经济发展中承担着关键性的作用，减轻该类结构在地震下的损伤具有重要的意义。
防屈曲支撑构件是一种具有消能减震作用的抗侧力构件，一般由内核芯材构件与外围约束构件两部分组成。构件的截面沿着长度统一大小，并采用同一种材料均匀分布。这种构造方法在超高层建筑或大跨桥梁中，需要设计成超大吨位和长度的屈曲约束支撑。进一步造成了支撑构件在中间容易形成应力集中，并最终导致面外变形过大而功能失效。
在现代大型工程结构的抗震设计中，要求严格地控制主体结构的永久性损伤。因此，需要巨型消能减震构件可以有效地代替结构承担地震荷载。一个有效的解决办法是沿着屈曲约束支撑长度方向均匀嵌入若干阻尼器，使其沿着长度方向均匀变形，有效地降低了发生整体屈曲的可能性，同时增加了变形和耗能能力。
发明内容：
本发明的目的是为了解决现有技术中的问题，提供一种可应用于建筑结构中，起到承担地震力、耗散地震能量的作用，满足超高层建筑结构及大跨结构对承载能力和耗能需求的装配式高承载型防屈曲支撑。
为了达到上述目的，本发明的技术方案是：
装配式高承载型防屈曲支撑，包括防屈曲支撑本体，所述防屈曲支撑本体包括同轴且间隔安装的耗能构件和屈曲约束支撑构件，所述防屈曲支撑本体的两端上均同轴安装有耗能构件；所述屈曲约束支撑构件包括外钢管，所述外钢管内部填充有高强混凝土；所述耗能构件和屈曲约束支撑构件的两端均安装有盖板，相邻的所述耗能构件和屈曲约束支撑构件之间通过盖板焊接相连；所述防屈曲支撑本体内部安装有预应力索，所述预应力索沿轴向贯穿耗能构件和屈曲约束支撑构件，并且通过高强螺栓与防屈曲支撑本体两端的耗能构件的盖板锚固相连。
所述耗能构件为金属阻尼器。
所述耗能构件为低屈服点钢制成的短钢管。
所述屈曲约束支撑构件的截面积小于耗能构件的截面积。
所述屈曲约束支撑构件的截面为圆形或矩形截面，所述耗能构件的截面为矩形截面。
本发明的有益效果是：本发明的装配式高承载型防屈曲支撑，采用钢管直接承力和耗能的构造方法，节约了钢材和构造成本；通过采用多段分离式构造，降低了由于应力集中而发生的整体失稳，提高了屈曲约束支撑在大变形情况下具有高承载能力的优点，增加了构件在大震作用下的适用性和整体的稳定性；将耗能构件和屈曲约束支撑构件同轴间隔安装，灵活地协调了屈曲约束支撑构件的刚度与承载能力的关系。
附图说明：
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明中耗能构件的剖面图；
图3为本发明中屈曲约束支撑构件的剖面图；
图4为本发明的安装结构示意图。
具体实施方式：
实施例1
如图1-4所示的装配式高承载型防屈曲支撑，包括防屈曲支撑本体1，所述防屈曲支撑本体1包括同轴且间隔安装的耗能构件6和屈曲约束支撑构件2，所述防屈曲支撑本体1的两端上均同轴安装有耗能构件6。所述耗能构件6优选为低屈服点钢制成的短钢管或者其他金属阻尼器。所述屈曲约束支撑构件2包括外钢管21，所述外钢管21内部填充有高强混凝土22。外钢管21优选采用高强钢管作为核心轴力单元，内部填充高强混凝土22约束核心轴力单元，有效地提高轴向刚度，实现整体屈曲约束功能。
所述耗能构件6和屈曲约束支撑构件2的两端均安装有盖板3，相邻的所述耗能构件6和屈曲约束支撑构件2之间通过盖板3焊接相连。所述防屈曲支撑本体1内部安装有预应力索4，所述预应力索4沿轴向贯穿耗能构件6和屈曲约束支撑构件2，并且通过高强螺栓5与防屈曲支撑本体1两端的耗能构件6的盖板3锚固相连。在屈曲约束支撑构件2内部布置预应力索4，对混凝土提供了预应力，能够有效防止混凝土受拉开裂。
所述屈曲约束支撑构件2的截面积小于耗能构件6的截面积，使屈曲约束支撑构件2和耗能构件6之间连接更加稳定，耗能效果更好。所述屈曲约束支撑构件2的截面为圆形或矩形截面，所述耗能构件6的截面为矩形截面，便于加工。
本发明可实现在小震下低屈服点钢管金属阻尼器提前达到屈服、耗能并提供附加阻尼，在中震和大震作用下通过间断式的耗能机理，通过降低面外变形而实现优良的整体稳定性。
本实施例的装配式高承载型防屈曲支撑，采用钢管直接承力和耗能的构造方法，节约了钢材和构造成本；通过采用多段分离式构造，降低了由于应力集中而发生的整体失稳，提高了屈曲约束支撑在大变形情况下具有高承载能力的优点，增加了构件在大震作用下的适用性和整体的稳定性；将耗能构件和屈曲约束支撑构件同轴间隔安装，灵活地协调了屈曲约束支撑构件的刚度与承载能力的关系。
Claims (5)
1.装配式高承载型防屈曲支撑，包括防屈曲支撑本体（1），其特征在于：所述防屈曲支撑本体（1）包括同轴且间隔安装的耗能构件（6）和屈曲约束支撑构件（2），所述防屈曲支撑本体（1）的两端上均同轴安装有耗能构件（6）；所述屈曲约束支撑构件（2）包括外钢管（21），所述外钢管（21）内部填充有高强混凝土（22）；所述耗能构件（6）和屈曲约束支撑构件（2）的两端均安装有盖板（3），相邻的所述耗能构件（6）和屈曲约束支撑构件（2）之间通过盖板（3）焊接相连；所述防屈曲支撑本体（1）内部安装有预应力索（4），所述预应力索（4）沿轴向贯穿耗能构件（6）和屈曲约束支撑构件（2），并且通过高强螺栓（5）与防屈曲支撑本体（1）两端的耗能构件（6）的盖板（3）锚固相连。
2.根据权利要求1所述的装配式高承载型防屈曲支撑，其特征在于：所述耗能构件（6）为金属阻尼器。
3.根据权利要求1所述的装配式高承载型防屈曲支撑，其特征在于：所述耗能构件（6）为低屈服点钢制成的短钢管。
4.根据权利要求1所述的装配式高承载型防屈曲支撑，其特征在于：所述屈曲约束支撑构件（2）的截面积小于耗能构件（6）的截面积。
5.根据权利要求4所述的装配式高承载型防屈曲支撑，其特征在于：所述屈曲约束支撑构件（2）的截面为圆形或矩形截面，所述耗能构件（6）的截面为矩形截面。
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Inventor after: Bai Yongtao Inventor after: Lin Xuchuan Inventor after: Fu Long Inventor after: Guo Huadong Inventor after: Du Hanhua Inventor after: Zhou Jianbo Inventor before: Bai Yongtao Inventor before: Lin Xuchuan Inventor before: Fu Long Inventor before: Liu Niu Inventor before: Jin Jian |
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Denomination of invention: Fabricated high bearing buckling restrained brace Effective date of registration: 20211129 Granted publication date: 20180424 Pledgee: Shaoxing Branch of Industrial Bank Co.,Ltd. Pledgor: ZHEJIANG JIANKE DAMPING SCIENCE & TECHNOLOGY CO.,LTD. Registration number: Y2021330002389 |
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Date of cancellation: 20221213 Granted publication date: 20180424 Pledgee: Shaoxing Branch of Industrial Bank Co.,Ltd. Pledgor: ZHEJIANG JIANKE DAMPING SCIENCE & TECHNOLOGY CO.,LTD. Registration number: Y2021330002389 |