CN107460965A - 一种新型低残余变形多屈服点全钢制屈曲约束支撑 - Google Patents

一种新型低残余变形多屈服点全钢制屈曲约束支撑 Download PDF

Info

Publication number
CN107460965A
CN107460965A CN201710674088.9A CN201710674088A CN107460965A CN 107460965 A CN107460965 A CN 107460965A CN 201710674088 A CN201710674088 A CN 201710674088A CN 107460965 A CN107460965 A CN 107460965A
Authority
CN
China
Prior art keywords
yield point
core
steel
residual deformation
buckling restrained
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.)
Pending
Application number
CN201710674088.9A
Other languages
English (en)
Inventor
贾良玖
项平
李瑞文
周德源
陈世鸣
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.)
Tongji University
Original Assignee
Tongji 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 Tongji University filed Critical Tongji University
Priority to CN201710674088.9A priority Critical patent/CN107460965A/zh
Publication of CN107460965A publication Critical patent/CN107460965A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04H—BUILDINGS OR LIKE STRUCTURES FOR PARTICULAR PURPOSES; SWIMMING OR SPLASH BATHS OR POOLS; MASTS; FENCING; TENTS OR CANOPIES, IN GENERAL
    • E04H9/00—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
    • 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
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01D—CONSTRUCTION OF BRIDGES, ELEVATED ROADWAYS OR VIADUCTS; ASSEMBLY OF BRIDGES
    • E01D19/00—Structural or constructional details of bridges

Abstract

本发明涉及一种新型低残余变形多屈服点全钢制屈曲约束支撑，由芯材、约束板件、填充板件和高强螺栓组成。其中，芯材由屈服点较低的钢材和高强钢共同组成的金属制芯材，通过螺栓将填充板件和约束板件相连接。芯材被包裹在填充和约束板件中来限定芯材的平面内和平面外变形，从而达到提高支撑在地震等滞回加载下变形能力和累积塑性耗能能力的效果。其次，独特的芯材设计，可以使芯材具有多个屈服点，降低芯材轴向残余变形，从而有效地减小结构层间残余变形，便于建筑结构或桥梁结构震后修复。此外，该新型低残余变形多屈服点屈曲约束支撑具有质量轻便的特性，可以减轻自重，从而降低结构的地震力。同时，支撑刚度较小，利于避免对相连节点和相邻构件造成过大的负担。

Description

一种新型低残余变形多屈服点全钢制屈曲约束支撑
技术领域
本发明涉及一种新型低残余变形多屈服点全钢制屈曲约束支撑，本发明可以广泛应用于建筑、桥梁等结构的抗震设计以及加固改造中，通过芯材塑性变形能来吸收地震输入到结构的能量。结构震后层间残余变形对于结构的可修复性能至关重要，本发明专利可以在耗散地震能量的同时，有效减小结构震后层间残余变形，从而既保护主体结构的安全，又大幅提高结构的震后可修复性。
背景技术
现有的屈曲约束支撑的约束构件大多为砂浆填充的钢管，该类型的支撑因砂浆的浇筑质量难以控制而常常性能不稳定，且其自重大，不利于工程施工安装，并且会引起结构过大的附加地震力。此外，现有的屈曲约束支撑大多数是采用软钢作为芯材,通过其轴向受力而产生轴向大塑性变形吸收地震输入到结构的能量，但是震后芯材轴向残余变形会导致结构层间残余变形过大，不利于结构震后修复。现有的研究成果显示当结构层间残余变形量小于0.5%时结构仍可修复，而现有的屈曲约束支撑会造成较大的震后层间残余变形，无法满足高烈度区建筑结构和桥梁结构的震后可修复性能要求。
发明内容
本发明的目的在于提出一种全钢轻质、高拉压承载能力、高延性耗能能力和高疲劳寿命的新型低残余变形多屈服点全钢制屈曲约束支撑。
本发明提出的新型低残余变形多屈服点全钢制屈曲约束支撑，包括芯材、约束板件、填充板件、防滑键、高强螺栓和端部加劲肋，芯材由高强钢芯材和屈服点较低钢芯材组成，高强钢芯材和屈服点较低钢芯材水平放置，高强钢芯材和屈服点较低钢芯材横向上的两侧设置有端部加劲肋，高强钢芯材和屈服点较低钢芯材纵向上的两侧设置有填充板件，芯材的顶部和底部设置有约束板件，所述填充板件和约束板件通过高强螺栓连接，使芯材包裹于里面。
本发明中，芯材和约束板件之间通过防滑键固定，防止芯材与约束板件之间的相对滑移。
本发明中，高强钢芯材采用Q460,Q690或Q960等屈服强度高于460MPa的钢材。
本发明中，屈服点较低钢芯材采用强度低于420MPa的钢材，如Q235,Q345和BLY225，BLY160，BLY100。
本发明中，高强钢芯材和屈服点较低钢芯材之间的截面组合形式可以是十字形、工字形或平行放置等各种截面形式中任一种。
本发明中，芯材端部节点处与高强钢芯材或屈服点较低钢芯材间需牢固连接，且连接方式采用焊接或螺栓连接。
本发明中，芯材端部节点处与高强钢芯材或屈服点较低钢芯材间之间的连接方式采用不连接或连接，所述连接方式采用点焊或连续焊缝连接或螺栓连接。
本发明中，防滑键设置于构件中间，或设置于其它位置。
本发明的有益效果在于：首先，方案中的屈曲约束支撑主要组件由钢材制成，从而大大降低了支撑的自重。其次，通过共同采用不同等级钢材（屈服点应力不同）作为芯材，使芯材进入多屈服点状态。这样的设计，一方面在屈服点较低的钢材进入大塑性变形状态耗能时，高强钢尚处于弹性或小塑性变形状态，卸载时屈服点较低钢材会提前进入反向屈服状态，从而有效地减小芯材的残余变形。高强钢材可以有效地提高芯材承载能力，大大减小约束构件的刚度、尺寸和自重，从而利于减轻地震力。此外，多屈服点支撑刚度相对较小，利于避免对相连节点和相邻构件造成过大的负担。最后，由于低残余变形多屈服点屈曲约束支撑芯材失稳后所需侧向支撑力较小，因而芯材和约束板件之间的摩擦也较小，故也可以考虑不使用无粘结材料。
附图说明
图1是本发明（不考虑无粘结材料）的组件示意图；
图2是本发明的装配主视图；
图3是本发明的装配左视图；
图中标号：1. 高强钢芯材；2. 屈服点较低钢芯材；3. 防滑键；4. 芯板加劲肋；5.填充板件；6. 约束板件；7.高强螺栓。
具体实施方式
下面通过实施例结合附图进一步说明本发明。
实施例1：以图1所示的低残余变形多屈服点屈曲约束支撑例，对该专利进行说明。芯材由屈服点较低钢芯材2和高强钢芯材1共同组成，并由约束板件6在左右两侧支撑，通过高强螺栓7将填充板件5和约束板件6相连接，芯材被包裹在填充板件5和约束板件6中。组装过程如下：先将芯材和约束板件6置于同一平面，约束板件6支撑芯材的左右两侧，然后通过高强螺栓7使填充板件5覆盖在芯材的上下侧的同时，也与约束板件6连接，最终形成整体。

Claims (8)

1.一种新型低残余变形多屈服点全钢制屈曲约束支撑，包括芯材、约束板件、填充板件、防滑键、高强螺栓和端部加劲肋，其特征在于：芯材由高强钢芯材和屈服点较低钢芯材组成，高强钢芯材和屈服点较低钢芯材水平放置，高强钢芯材和屈服点较低钢芯材横向上的两侧设置有端部加劲肋，高强钢芯材和屈服点较低钢芯材纵向上的两侧设置有填充板件，芯材的顶部和底部设置有约束板件，所述填充板件和约束板件通过高强螺栓连接，使芯材包裹于里面。
2.根据权利要求1所述的一种新型低残余变形多屈服点全钢制屈曲约束支撑，其特征在于：芯材和约束板件之间通过防滑键固定，防止芯材与约束板件之间的相对滑移。
3.根据权利要求1所述的一种新型低残余变形多屈服点全钢制屈曲约束支撑，其特征在于：高强钢芯材采用采用Q460,Q690或Q960屈服强度高于460MPa的钢材。
4.根据权利要求1所述的一种新型低残余变形多屈服点全钢制屈曲约束支撑，其特征在于：屈服点较低钢芯材采用强度低于420MPa的钢材，具体为Q235、Q345、BLY225、BLY160或BLY100中任一种。
5.根据权利要求1所述的一种新型低残余变形多屈服点全钢制屈曲约束支撑，其特征在于：高强钢芯材和屈服点较低钢芯材之间的截面组合形式可以是十字形、工字形或平行放置各种截面形式中任一种。
6.根据权利要求1所述的一种新型低残余变形多屈服点全钢制屈曲约束支撑，其特征在于：芯材端部节点处与高强钢芯材或屈服点较低钢芯材间需牢固连接，且连接方式采用焊接或螺栓连接。
7.根据权利要求1所述的一种新型低残余变形多屈服点全钢制屈曲约束支撑，其特征在于：芯材端部节点处与高强钢芯材或屈服点较低钢芯材间之间的连接方式采用不连接或连接，所述连接方式采用点焊或者连续焊缝连接或螺栓连接。
8.根据权利要求1所述的一种新型低残余变形多屈服点全钢制屈曲约束支撑，其特征在于：防滑键设置于构件中间，或设置于其它位置。
CN201710674088.9A 2017-08-09 2017-08-09 一种新型低残余变形多屈服点全钢制屈曲约束支撑 Pending CN107460965A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710674088.9A CN107460965A (zh) 2017-08-09 2017-08-09 一种新型低残余变形多屈服点全钢制屈曲约束支撑

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710674088.9A CN107460965A (zh) 2017-08-09 2017-08-09 一种新型低残余变形多屈服点全钢制屈曲约束支撑

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN107460965A true CN107460965A (zh) 2017-12-12

Family

ID=60548581

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201710674088.9A Pending CN107460965A (zh) 2017-08-09 2017-08-09 一种新型低残余变形多屈服点全钢制屈曲约束支撑

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN107460965A (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108678480A (zh) * 2018-04-25 2018-10-19 同济大学 Gfrp管填充混凝土型屈曲约束支撑
CN110762087A (zh) * 2019-10-29 2020-02-07 于鲁辉 一种新型的构件或板件的连接方式及局部增强方式

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1394702A (zh) * 2002-08-03 2003-02-05 孔庆成 环保节土型烧结砖的制造方法
CN103938749A (zh) * 2014-04-01 2014-07-23 北京工业大学 一种具有双屈服点的十字型耗能内芯防屈曲支撑构件
CN204491889U (zh) * 2015-03-19 2015-07-22 河南城建学院 复合型双屈服点防屈曲耗能支撑
CN105507442A (zh) * 2015-12-02 2016-04-20 同济大学 一种鱼骨型全钢制屈曲约束支撑
CN106193751A (zh) * 2016-09-05 2016-12-07 南京工业大学 双屈服点一字形全钢防屈曲耗能支撑

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1394702A (zh) * 2002-08-03 2003-02-05 孔庆成 环保节土型烧结砖的制造方法
CN103938749A (zh) * 2014-04-01 2014-07-23 北京工业大学 一种具有双屈服点的十字型耗能内芯防屈曲支撑构件
CN204491889U (zh) * 2015-03-19 2015-07-22 河南城建学院 复合型双屈服点防屈曲耗能支撑
CN105507442A (zh) * 2015-12-02 2016-04-20 同济大学 一种鱼骨型全钢制屈曲约束支撑
CN106193751A (zh) * 2016-09-05 2016-12-07 南京工业大学 双屈服点一字形全钢防屈曲耗能支撑

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108678480A (zh) * 2018-04-25 2018-10-19 同济大学 Gfrp管填充混凝土型屈曲约束支撑
CN110762087A (zh) * 2019-10-29 2020-02-07 于鲁辉 一种新型的构件或板件的连接方式及局部增强方式

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN206205192U (zh) 一种预制楼板建筑
CN106168057B (zh) 一种装配式钢板条带混凝土组合剪力墙及其制作施工方法
CN104389419A (zh) 悬挑支模平台安装结构及施工方法
CN104963415A (zh) 一种圆钢管约束型钢混凝土柱与钢梁节点结构
CN102979179A (zh) 一种钢管-钢筋混凝土叠合框架结构体系
CN105696730A (zh) 钢管混凝土边框柱—钢板剪力墙体系及施工方法
CN203741998U (zh) 一种自复位梁与柱的连接节点
CN107460965A (zh) 一种新型低残余变形多屈服点全钢制屈曲约束支撑
CN206070792U (zh) 一种装配式钢板条带混凝土组合剪力墙
CN106400677B (zh) 一种震损可原位快速修复的箱型钢桥墩
CN212689257U (zh) 一种带屈曲约束支撑节点板的劲性结构梁柱节点
CN207553644U (zh) 一种钢筋混凝土框架梁柱加固节点
CN209854964U (zh) 一种具备双阶屈服特性的承载-消能结构
CN208202202U (zh) 一种带弯曲屈服耗能钢板的伸臂桁架主斜杆
CN208088496U (zh) 一种钢框架防连续倒塌组合结构
CN102400503B (zh) 高强混凝土钢板分段连接组合剪力墙
CN106593006A (zh) 一种采用钢架结构抗连续倒塌加固方法
CN102505859B (zh) 转换层梁上型钢混凝土柱纵向钢筋并焊方法
CN105297953B (zh) 组装墙板内置自复位钢板支撑
CN104863045A (zh) 钢管约束钢筋混凝土桥墩体系
CN214944305U (zh) 一种组合式隧道初期支护钢架
CN204456656U (zh) 一种焊接箍筋配合钢棒钢骨混凝土柱
CN203475867U (zh) 一种格构式支撑体系
CN209975348U (zh) 一种含屈曲约束支撑的减震刚构桥桥墩
CN105040828A (zh) 一种圆钢管约束型钢混凝土柱与钢梁节点结构

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20171212