CN109723159B - 全长约束无焊型屈曲约束支撑 - Google Patents

全长约束无焊型屈曲约束支撑 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种全长约束无焊型屈曲约束支撑,包括核心板、约束板和填充板;核心板在沿长度方向依次相连地设有第一端板、耗能段和第二端板;约束板包括第一约束板和第二约束板,第一约束板和第二约束板分别叠设在核心板相对的两侧面外侧;填充板包括两个第一端部填充板和两个第二端部填充板,两个第一端部填充板分别叠设在第一端板相对的两侧面外侧且分别位于第一约束板和第二约束板的内侧,两个第二端部填充板分别叠设在第二端板相对的两侧面外侧且分别位于第一约束板和第二约束板的内侧。该支撑全长约束无焊,消除了焊缝对材料的影响,耗能能力强。

Description

全长约束无焊型屈曲约束支撑
技术领域
本发明涉及土木工程技术领域,具体涉及一种全长约束无焊型屈曲约束支撑。
背景技术
地震是威胁人类生命财产安全的主要自然灾害之一,地震除导致房屋倒塌、人员伤亡等直接损害以外,还会引发火灾、污染等次生灾害,造成不可估量的经济损失。在结构设计中,支撑作为有效的抗侧构件可以大大提高结构的抗侧刚度。在地震作用下,传统的中心支撑存在受压屈曲的问题,往往需要加大支撑的截面,既加大了地震作用,又降低了其经济性。因此,如何设计出一种有着较好的耗能能力,且造价和震后恢复成本低的耗能减震体系,已成为目前可持续发展工程结构抗震的重要研究方向之一。
屈曲约束支撑作为一种受压时没有屈曲发生的构件,将其作为支撑或者阻尼器使用在高层建筑结构中。由于其良好的抗震性能,不论是在新建结构还是已有结构的加固中,近十年来,屈曲约束支撑在日本、美国、加拿大、中国台湾等地得到了越来越广泛的应用。
然而,现行的屈曲约束支撑,由于端部不能被较好的约束住,因此容易在端部容易发生屈曲。在破坏时,破坏大多发生在核心部的焊接部位,产生脆性破坏。因此,对核心板进行全场约束,对于现行屈曲约束支撑很有必要。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此,本发明的一个目的在于提出一种全长约束无焊型屈曲约束支撑,全长约束无焊,消除了焊缝对材料的影响,耗能能力强。
根据本发明实施例的全长约束无焊型屈曲约束支撑,包括:
核心板,所述核心板在沿长度方向依次相连地设有第一端板、耗能段和第二端板;
约束板,所述约束板包括第一约束板和第二约束板,所述第一约束板和所述第二约束板分别叠设在所述核心板相对的两侧面外侧;
填充板,所述填充板包括两个第一端部填充板和两个第二端部填充板,两个所述第一端部填充板分别叠设在所述第一端板相对的两侧面外侧且分别位于所述第一约束板和所述第二约束板的内侧,两个所述第二端部填充板分别叠设在所述第二端板相对的两侧面外侧且分别位于所述第一约束板和所述第二约束板的内侧;所述第一端板、所述第一约束板、所述第二约束板和所述第一端部填充板之间可拆卸地固定连接,所述第二端板、所述第一约束板、所述第二约束板和所述第二端部填充板之间可拆卸地固定连接。
根据本发明实施例的全长约束无焊型屈曲约束支撑,具有如下几方面的优点:
第一,核心板、约束板和填充板采用可拆卸连接固定,符合建筑工业化要求。在本发明实施例中,核心板、约束板和填充板分别为不同的板材,在机械制造方面可以利用成熟的工艺,便于采用工业化的方式进行生产,且生产工艺相对简单,此外,核心板、约束板和填充板的可拆卸固定方式可以选用螺栓连接,而螺栓更容易工业化批量生产。经理论、试验及计算分析之后,可以总结常用的规格参数,形成各部件的标准化设计和应用,对实现这种结构的工业化建造和节省震后修复时间具有突出的意义。因此,可将本发明实施中的各部件制成标准元件,便于工业化生产与应用。
第二,延续了现行屈曲约束支撑的优点,一定程度上提高了支撑的耗能能力。
1、受力与损伤机制明确,损伤集中。根据本发明的支撑体系,在地震的作用下,核心板受到拉压变形,核心板的耗能段先于其它构件及部件发生屈服并利用塑性滞回耗散地震能量。
2、延性较大、滞回性能稳定。由于核心板经历的是轴向拉压变形,核心板受压时会受到两侧的第一约束板和第二约束板的约束,核心板受压时也只会屈服不会屈曲,拉压变形的延性基本相等且较大,其力-位移曲线基本对称,且屈服后其强度不会有下降的趋势,滞回曲线饱满、稳定。
3、耗能能力强。屈曲约束耗能部件的核心板的滞回曲线饱满,耗能能力较强。
第三,克服了现行屈曲约束支撑的缺点。
1、对核心板实行全长约束。全长约束,使得核心板的端部也被约束住,从而与现行屈曲约束支撑相比,该支撑在端部无法发生平面外屈曲从而导致支撑失效。
2、全长无焊,消除了焊缝对材料的影响。通过对核心板的全长约束,达到了该支撑全长无焊的目的,与现行屈曲约束支撑对比,全长无焊增强了材料的抗脆断的能力,从而提高了该支撑的耗能能力。
根据本发明的一个实施例,所述第一端板沿长度方向包括第一连接段和第一弹性段,所述第一弹性段连接在所述第一连接段和所述耗能段之间;所述第二端板沿长度方向包括第二连接段和第二弹性段,所述第二弹性段连接在所述第二连接段和所述耗能段之间。
根据本发明进一步的实施例,所述耗能段的宽度尺寸小于所述第一端板的宽度尺寸和所述第二端板的宽度尺寸。
根据本发明再进一步的实施例,所述第一弹性段和所述第二弹性段的宽度方向的两边均呈台阶状,且所述第一弹性段的宽度尺寸在从所述第一连接段向所述耗能段的方向呈台阶状缩小,所述第二弹性段的宽度尺寸在从所述第二连接段相所述耗能段的方向呈台阶状缩小。
根据本发明的一个实施例,所述核心板相对的两侧面上均涂设有无粘结层。
根据本发明的一些实施例,所述填充板还包括第一长边填充板和第二长边填充板,所述第一长边填充板叠设在所述第一约束板和所述第二约束板之间且位于所述核心板的一长边外侧,所述第二长边填充板叠设在所述第一约束板和所述第二约束板之间且位于所述核心板的另一长边外侧;所述第一约束板、所述第一长边填充板和所述第二约束板之间可拆卸地固定连接,所述第二约束板、所述第二长边填充板和所述第二约束板之间可拆卸地固定连接。
根据本发明的一些实施例,所述第一长边填充板和所述第二长边填充板的厚度均大于所述核心板的厚度。
根据本发明的一些实施例,还包括第一紧固件和第二紧固件,所述第一长边填充板上设有第一滑孔,所述第二长边填充板上设有第二滑孔,所述第一约束板上分别设有与所述第一滑孔和所述第二滑孔对应的第三滑孔和第四滑孔,所述第二约束板上分别设有与所述第一滑孔和所述第二滑孔对应的第五滑孔和第六滑孔;所述第一紧固件穿过彼此对应的所述第三滑孔、所述第一滑孔和所述第五滑孔且所述第二紧固件穿过彼此对应的所述第四滑孔、所述第二滑孔和所述第六滑孔。
根据本发明的一些实施例,所述第一约束板包括彼此对接的第一左约束板和第一右约束板,所述第一左约束板和所述第一右约束板之间通过锯齿配合卡接,相对应地,所述第二约束板包括彼此对接的第二左约束板和第二右约束板,所述第二左约束板和所述第二右约束板之间通过锯齿配合卡接,所述第一长边填充板包括彼此对接的第一左长边填充板和第一右长边填充板,所述第二长边填充板包彼此对接的第二左长边填充板和第二右长边填充板。
根据本发明的一些实施例,所述第一左约束板和所述第一右约束板的对接处、所述第二左约束板和所述第二右约束板的对接处,所述第一左长边填充板和所述第一右长边填充板的对接处,及所述第二左长边填充板和所述第二右长边板的对接处接近于同一剖切面上。
根据本发明的一些实施例,包括第一盖板和第二盖板,所述第一盖板可拆卸地盖设在所述第一左约束板和所述第一右约束板的外侧面上,所述第二盖板可拆卸地盖设在所述第二左约束板和所述第二右约束板的外侧面上,所述第一盖板上分别设有与所述第一滑孔和所述第二滑孔对应的第七滑孔和第八滑孔,所述第二盖板上分被设有与所述第一滑孔和所述第二滑孔对应的第九滑孔和第十滑孔;所述第一紧固件穿过彼此对应的所述第七滑孔、所述第三滑孔、所述第一滑孔、所述第五滑孔和所述第九滑孔且所述第二紧固件穿过彼此对应的所述第八滑孔、所述第四滑孔、所述第二滑孔、所述第六滑孔和所述第十滑孔。
根据本发明的一些实施例,所述填充板还包括第一填充块和第二填充块;所述第一盖板在沿宽度方向的两侧分别设有第一翼板和第二翼板,相应地,所述第二盖板在沿宽度方向的两侧分别设有第三翼板和第四翼板,所述第一填充块可拆卸地填充于所述第一翼板和所述第三翼板之间,所述第二填充块可拆卸地填充于所述第二翼板和所述第四翼板之间。
根据本发明的一些实施例,所述核心板、所述填充板、所述约束板和所述盖板叠设后通过螺栓固定。
根据本发明的一些实施例,所述第一滑孔、所述第二滑孔、所述第三滑孔、所述第四滑孔、所述第五滑孔、所述第六滑孔、所述第七滑孔、所述第八滑孔、所述第九滑孔和所述第十滑孔均为沿长度方向布置的长条形通孔。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或是通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解,其中:
图1是本发明实施例的全长约束无焊型屈曲约束支撑的立体爆炸示意图
图2是本发明实施例的全长约束无焊型屈曲约束支撑的核心板示意图。
图3是本发明实施例的全长约束无焊型屈曲约束支撑的填充板示意图。
图4是本发明实施例的全长约束无焊型屈曲约束支撑的约束板示意图。
图5是本发明实施例的全长约束无焊型屈曲约束支撑的第一盖板和第二盖板的示意图。
图6是本发明实施例的全长约束无焊型屈曲约束支撑的可拆卸连接所用的螺栓示意图。
附图标记:
全长约束无焊型屈曲约束支撑100
核心板1
第一端板11 第一连接段1101 第一弹性段1102
耗能段12
第二端板13 第二连接段1301 第二弹性段1302
约束板3
第一约束板31 第一左约束板3101 第一右约束板3102
第三滑孔31011 第四滑孔31012
第二约束板32 第二左约束板3201 第二右约束板3202
第五滑孔32011 第六滑孔32012
填充板2
第一端部填充板21 第二端部填充板22
第一长边填充板23 第一滑孔23011 第二长边填充板24 第二滑孔24012
第一填充块25 第二填充块26
第一盖板41 第七滑孔4101 第八滑孔4102 第一翼板4103 第二翼板4104
第二盖板42 第九滑孔4201 第十滑孔4202 第三翼板4203 第四翼板4204
螺栓5
具体实施方式
下面详细介绍本发明的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例行的,仅用于解释本发明,而不能理解为对本发明的限制。
下面参考图1至图6来描述根据本发明实施例的全长约束无焊型屈曲约束支撑100。
如图1至图6所示,根据本发明实施例的全长约束无焊型屈曲约束支撑100,包括核心板1、约束板3和填充板2。其中,核心板1在沿长度方向依次相连地设有第一端板11、耗能段12和第二端板13;约束板3包括第一约束板31和第二约束板32,第一约束板31和第二约束板32分别叠设在核心板1相对的两侧面外侧;填充板2包括两个第一端部填充板21 和两个第二端部填充板22,两个第一端部填充板21分别叠设在第一端板11相对的两侧面外侧且分别位于第一约束板31和第二约束板32的内侧,两个第二端部填充板22分别叠设在第二端板13相对的两侧面外侧且分别位于第一约束板31和第二约束板32的内侧;第一端板11、第一约束板31、第二约束板32和第一端部填充板21之间可拆卸地固定连接,第二端板13、第一约束板31、第二约束板32和第二端部填充板22之间可拆卸地固定连接。
具体而言,核心板1在沿长度方向(图2中的左右方向)依次相连地设有第一端板11(即图2中的左端)、耗能段12和第二端板13(即图2中的右端)。由此,在地震作用下,核心板1的耗能段12发生轴向的拉压变形,其先于支撑整体结构中其它构件及部件发生屈服并利用塑性滞回耗散地震能量,使得地震作用下,塑性行为集中在支撑上。
约束板3包括第一约束板31和第二约束板32,第一约束板31和第二约束板32分别叠设在核心板1相对的两侧面外侧。由此,核心板1的平面拉压变形通过第一约束板31和第二约束板32约束。
填充板2包括两个第一端部填充板21和两个第二端部填充板22,两个第一端部填充板 21分别叠设在第一端板11相对的两侧面外侧且分别位于第一约束板31和第二约束板32的内侧,两个第二端部填充板22分别叠设在第二端板13相对的两侧面外侧且分别位于第一约束板31和第二约束板32的内侧。由此,使得第一约束板31和第二约束板32分别与核心板 1的保持一定的缝隙,为核心板1的耗能段12发生轴向拉压屈曲变形预留空间。
第一端板11、第一约束板31、第二约束板32和第一端部填充板21之间可拆卸地固定连接,第二端板13、第一约束板31、第二约束板32和第二端部填充板22之间可拆卸地固定连接。由此,核心板1的第一端板11和第二端板13均受第一约束板31和第二约束板32 的约束,也就是说,核心板1的全长均受约束。而且,采用可拆卸的固定连接方式,例如采用螺栓5连接方式,可实现全长无焊,消除了焊缝对核心板1材料抗脆断能力的影响,使该支撑充分发挥其塑性变形能力。
根据本发明实施例的全长约束无焊型屈曲约束支撑100,具有如下几方面的优点:
第一,核心板1、约束板3和填充板2采用可拆卸连接固定,符合建筑工业化要求。在本发明实施例中,核心板1、约束板3、填充板2分别为不同的板材,在机械制造方面可以利用成熟的工艺,便于采用工业化的方式进行生产,且生产工艺相对简单,此外,核心板1、约束板3和填充板2的可拆卸固定方式可以选用螺栓5连接,而螺栓5更容易工业化批量生产。经理论、试验及计算分析之后,可以总结常用的规格参数,形成各部件的标准化设计和应用,对实现这种结构的工业化建造和节省震后修复时间具有突出的意义。因此,可将本发明实施中的各部件制成标准元件,便于工业化生产与应用。
第二,延续了现行屈曲约束支撑的优点,一定程度上提高了支撑的耗能能力。
1、受力与损伤机制明确,损伤集中。根据本发明的支撑体系,在地震的作用下,核心板1受到拉压变形,核心板1的耗能段12先于其它构件及部件发生屈服并利用塑性滞回耗散地震能量。
2、延性较大、滞回性能稳定。由于核心板1经历的是轴向拉压变形,核心板1受压时会受到两侧的第一约束板31和第二约束板32的约束,核心板1受压时也只会屈服不会屈曲,拉压变形的延性基本相等且较大,其力-位移曲线基本对称,且屈服后其强度不会有下降的趋势,滞回曲线饱满、稳定。
3、耗能能力强。屈曲约束耗能部件的核心板1的滞回曲线饱满,耗能能力较强。
第三,克服了现行屈曲约束支撑的缺点。
1、对核心板1实行全长约束。全长约束,使得核心板1的端部也被约束住,从而与现行屈曲约束支撑相比,该支撑在端部无法发生平面外屈曲从而导致支撑失效。
2、全长无焊,消除了焊缝对材料的影响。通过对核心板1的全长约束,即在核心板1的端部也采用约束板3进行约束,达到了该支撑全长无焊的目的,而现行屈曲约束支撑采用在核心板1的端部位置焊接加劲肋的方式提高核心板1的端部的平面外刚度,与现行屈曲约束支撑对比,全长无焊增强了材料的抗脆断的能力,从而提高了该支撑的耗能能力。
根据本发明的一个实施例,第一端板11沿长度方向(即图2中的左右方向)包括第一连接段1101和第一弹性段1102,第一弹性段1102连接在第一连接段1101和耗能段12之间;第二端板13沿长度方向包括第二连接段1301和第二弹性段1302,第二弹性段1302连接在第二连接段1301和耗能段12之间。通过在第一连接段1101与耗能段12之间设置第一弹性段1102,在第二连接段1301与耗能段12之间设置第二弹性段1302,使得第一连接段 1101和第二连接段1301的截面分别均匀过渡至耗能段,避免了第一连接段1101与耗能段 12之间及第二连接段1301与耗能段12的截面突变引起的应力集中,进而避免了核心板1 由于上述应力集中在截面突变处发生脆性断裂的不利破坏模式,使得核心板1在耗能段12 上发生理想预期的低周疲劳破坏模式。
根据本发明进一步的实施例,耗能段12的宽度尺寸小于第一端板11的宽度尺寸和第二端板13的宽度尺寸。由此,在发生地震时,耗能段12可以优先于支撑整体结构中其它构件及部件发生屈服并利用塑性滞回耗散地震能量。
根据本发明再进一步的实施例,第一弹性段1102和第二弹性段1302的宽度方向的两边均呈台阶状,且第一弹性段1102的宽度尺寸在从第一连接段1101向耗能段12的方向呈台阶状缩小,第二弹性段1302的宽度尺寸在从第二连接段1301相耗能段12的方向呈台阶状缩小。由此,使得第一连接段1101和第二连接段1301的截面分别均匀过渡至耗能段,避免了第一连接段1101与耗能段12之间及第二连接段1301与耗能段12的截面突变引起的应力集中,进而避免了核心板1由于上述应力集中在截面突变处发生脆性断裂的不利破坏模式,使得核心板1在耗能段12上发生理想预期的低周疲劳破坏模式。
根据本发明的一个实施例,核心板1相对的两侧面上均涂设有无粘结层。由此,可以减小核心板1与第一约束板31或与第二约束板32抵接时的摩擦力,使得核心板1的受力性能更好。
根据本发明的一些实施例,填充板2还包括第一长边填充板23和第二长边填充板24,第一长边填充板23叠设在第一约束板31和第二约束板32之间且位于核心板1的一长边外侧,第二长边填充板24叠设在第一约束板31和第二约束板32之间且位于核心板1的另一长边外侧;第一约束板31、第一长边填充板23和第二约束板32之间可拆卸地固定连接,第二约束板32、第二长边填充板24和第二约束板32之间可拆卸地固定连接。由此,更有利于第一约束板31和第二约束板32分别与核心板1之间保持一定的缝隙,为核心板1的耗能段12发生轴向拉压屈曲变形预留空间,结构更为可靠。采用可拆卸的固定连接方式,例如采用螺栓5连接方式,可实现全长无焊,消除了焊缝对核心板1材料抗脆断能力的影响,使该支撑充分发挥其塑性变形能力。
根据本发明的一些实施例,第一长边填充板23和第二长边填充板24的厚度均大于核心板1的厚度。由此,更加保证了第一约束板31和第二约束板32分别与核心板1之间保持一定的缝隙,为核心板1的耗能段12发生轴向拉压屈曲变形预留空间,结构更为可靠。
根据本发明的一些实施例,还包括第一紧固件和第二紧固件,该第一紧固件和第二紧固件可以为螺栓5,第一长边填充板23上设有第一滑孔23011,第二长边填充板24上设有第二滑孔24012,第一约束板31上分别设有与第一滑孔23011和第二滑孔24012对应的第三滑孔31011和第四滑孔31012,第二约束板32上分别设有与第一滑孔23011和第二滑孔24012 对应的第五滑孔32011和第六滑孔32012;第一紧固件穿过彼此对应的第三滑孔31011、第一滑孔23011和第五滑孔32011且第二紧固件穿过彼此对应的第四滑孔31012、第二滑孔 24012和第六滑孔32012。优选的,第一滑孔23011、第二滑孔24012、第三滑孔31011、第四滑孔31012、第五滑孔32011和第六滑孔32012均为沿长度方向布置的长条形通孔。由此,一方面,第一紧固件可以用来将第一长边填充板23、第一约束板31和第二约束板32固定起来,第二紧固件可以用来固定第二长边填充板24和第一约束板31和第二约束板32固定起来;另一方面,当核心板1由于地震作用发生变形时,使得支撑在缩短或伸长时,在第一约束板31和第二约束板32约束核心板1的平面外变形的同时,通过核心板1耗能段12的塑性拉压变形耗散主要地震能量,通过各部件的滑动摩擦可以消耗一定地震能量。
根据本发明的一些实施例,第一约束板31包括彼此对接的第一左约束板3101和第一右约束板3102,第一左约束板3101和第一右约束板3102之间通过锯齿咬合,相对应地,第二约束板32包括彼此对接的第二左约束板3201和第二右约束板3202,第二左约束板3201和第二右约束板3202之间通过锯齿咬合,第一长边填充板23包括彼此对接的第一左长边填充板2和第一右长边填充板2,第二长边填充板24包彼此对接的第二左长边填充板2和第二右长边填充板2。由此,当支撑受压时,第一约束板31和第二约束板32上的锯齿咬合段产生闭合趋势,通过锯齿咬合有利于第一约束板31和第二约束板32可以发生相对或背对运动,核心板1受压时,其发生侧向弯曲与第一约束板31或第二约束板32接触,第一约束板31和第二约束板32限制了核心板1的耗能段12的侧向位移,使其发生多波屈曲,避免发生整体屈曲,进而使耗能段12整个长度范围内均能达到屈服,因此,核心板1受压时会受到两侧的约束板3即第一约束板31和第二约束板32的约束,核心板1 受压时也只会屈服不会屈曲,拉压变形的延性基本相等且较大,其力-位移曲线基本对称,且屈服后其强度不会有下降的趋势,滞回曲线饱满、稳定,低周疲劳性能较好。
根据本发明的一些实施例,第一左约束板3101和第一右约束板3102的对接处、第二左约束板3201和第二右约束板3202的对接处,第一左长边填充板2和第一右长边填充板2的对接处,及第二左长边填充板2和第二右长边板的对接处接近于同一剖切面上。由此,更好地约束核心板1拉压变形。
可选的,第一滑孔23011和第二滑孔24012可以有多个(例如四个),沿长度方向排列相应地分别设置在第一左长边填充板2和第二左长边填充板2上且临近于对接处一端;相对应地,第三滑孔31011和第四滑孔31012可以有多个(例如四个),沿长度方向排列相应地分别设置在第一左约束板3101上且临近于对接处,第五滑孔32011和第六滑孔32012可以有多个(例如四个),沿长度方向排列相应地分别设置在第二左约束板3201上且临近于对接处。当然,也可以考虑将相同数量多个第一滑孔23011和第二滑孔24012沿长段方向排列相应地分别设置在第一右长边填充板2和第二右长边填充板2上且临近于对接处一端;相对应地,将相同数量多个第三滑孔31011和第四滑孔31012沿长度方向排列相应地分别设置在第一右约束板3102上且临近于对接处,将相同数量多个第五滑孔32011和第六滑孔32012沿长度方向排列相应地分别设置在第二右约束板3202上且临近于对接处。
根据本发明的一些实施例,还包括第一盖板41和第二盖板42,第一盖板41可拆卸地盖设在第一左约束板3101和第一右约束板3102的外侧面上,第二盖板42可拆卸地盖设在第二左约束板3201和第二右约束板3202的外侧面上,第一盖板41上分别设有与第一滑孔23011和第二滑孔24012对应的第七滑孔4101和第八滑孔4102,第二盖板42上分被设有与第一滑孔23011和第二滑孔24012对应的第九滑孔4201和第十滑孔4202;第一紧固件穿过彼此对应的第七滑孔4101、第三滑孔31011、第一滑孔23011、第五滑孔32011和第九滑孔 4201且第二紧固件穿过彼此对应的第八滑孔4102、第四滑孔31012、第二滑孔24012、第六滑孔32012和第十滑孔4202。优选的,第一滑孔23011、第二滑孔24012、第三滑孔31011、第四滑孔31012、第五滑孔32011、第六滑孔32012、第七滑孔4101、第八滑孔4102、第九滑孔4201和第十滑孔4202均为沿长度方向布置的长条形通孔。由此,核心板1的平面外变形通过第一约束板31、第二约束板32、第一盖板41和第二盖板42联合约束,其拉压机制通过第一左约束板3101与第一约束板31的锯齿咬合开缝、第二左约束板3201和第二右约束板3202的锯齿咬合开缝,以及第一盖板41上的第七滑孔4101和第八滑孔4102、第二盖板42上的第九滑孔4201和第十滑孔4202、第一约束板31上的第三滑孔31011和第四滑孔 31012、第二约束板32上的第五滑孔32011和第六滑孔32012、第一长边填充板23上的第一滑孔23011和第二长边填充板24上的第二滑孔24012来实现。通过第一盖板41连接并约束第一左约束板3101和第一右约束板3102,防止第一约束板31发生平面外位移,通过第二盖板42连接并约束第二左约束板3201和第二右约束板3202,防止第二约束板32发生平面外约束。同时在第一约束板31、第二约束板32、第一盖板41和第二盖板42上设置相应的滑孔为支撑拉压变形提供条件,进而保证了约束板3对核心板1的约束能力,此外,在地震时,通过核心板1耗能段12的塑性拉压变形耗散主要地震能量,第一紧固件和第二紧固件由于滑动过程中与盖板发生摩擦,也可消耗一定的地震能量。
根据本发明的一些实施例,填充板2还包括第一填充块25和第二填充块26;第一盖板 41在沿宽度方向的两侧分别设有第一翼板4103和第二翼板4104,相应地,第二盖板42在沿宽度方向的两侧分别设有第三翼板4203和第四翼板4204,第一填充块25可拆卸地填充于第一翼板4103和第三翼板4203之间,第二填充块26可拆卸地填充于第二翼板4104和第四翼板4204之间。由此,通过第一填充块25和第二填充块26分别填充支撑在第一盖板和第二盖板之间,有利于将第一盖板41和第二盖板42相夹固定。可以理解,第一翼板4103、第一填充块25和第三翼板4203可以用螺栓5固定连接,第二翼板4104、第二填充块26和第四翼板4204可以用螺栓5固定连接。根据本发明的一些实施例,核心板1、填充板2、约束板3和盖板叠设后通过螺栓5固定。由此,消除了焊缝对核心板1材料抗脆断能力的影响,使该支撑充分发挥其塑性变形能力。而且,震后只需要拧出螺栓5并更换核心板1即可恢复该支撑的功能,维修过程非常简便,修复后结构的性能可得到保证。
在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例,本领域的普通技术人员可以理解:在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (11)

1.一种全长约束无焊型屈曲约束支撑,其特征在于,包括:
核心板,所述核心板在沿长度方向依次相连地设有第一端板、耗能段和第二端板;
约束板,所述约束板包括第一约束板和第二约束板,所述第一约束板和所述第二约束板分别叠设在所述核心板相对的两侧面外侧;
填充板,所述填充板包括两个第一端部填充板和两个第二端部填充板,两个所述第一端部填充板分别叠设在所述第一端板相对的两侧面外侧且分别位于所述第一约束板和所述第二约束板的内侧,两个所述第二端部填充板分别叠设在所述第二端板相对的两侧面外侧且分别位于所述第一约束板和所述第二约束板的内侧;所述第一端板、所述第一约束板、所述第二约束板和所述第一端部填充板之间可拆卸地固定连接,所述第二端板、所述第一约束板、所述第二约束板和所述第二端部填充板之间可拆卸地固定连接;
所述填充板还包括第一长边填充板和第二长边填充板,所述第一长边填充板叠设在所述第一约束板和所述第二约束板之间且位于所述核心板的一长边外侧,所述第二长边填充板叠设在所述第一约束板和所述第二约束板之间且位于所述核心板的另一长边外侧;所述第一约束板、所述第一长边填充板和所述第二约束板之间可拆卸地固定连接,所述第二约束板、所述第二长边填充板和所述第二约束板之间可拆卸地固定连接;
所述第一长边填充板和所述第二长边填充板的厚度均大于所述核心板的厚度;
还包括第一紧固件和第二紧固件,所述第一长边填充板上设有第一滑孔,所述第二长边填充板上设有第二滑孔,所述第一约束板上分别设有与所述第一滑孔和所述第二滑孔对应的第三滑孔和第四滑孔,所述第二约束板上分别设有与所述第一滑孔和所述第二滑孔对应的第五滑孔和第六滑孔;所述第一紧固件穿过彼此对应的所述第三滑孔、所述第一滑孔和所述第五滑孔且所述第二紧固件穿过彼此对应的所述第四滑孔、所述第二滑孔和所述第六滑孔。
2.根据权利要求1所述的全长约束无焊型屈曲约束支撑,其特征在于,所述第一端板沿长度方向包括第一连接段和第一弹性段,所述第一弹性段连接在所述第一连接段和所述耗能段之间;所述第二端板沿长度方向包括第二连接段和第二弹性段,所述第二弹性段连接在所述第二连接段和所述耗能段之间。
3.根据权利要求2所述的全长约束无焊型屈曲约束支撑,其特征在于,所述耗能段的宽度尺寸小于所述第一端板的宽度尺寸和所述第二端板的宽度尺寸。
4.根据权利要求3所述的全长约束无焊型屈曲约束支撑,其特征在于,所述第一弹性段和所述第二弹性段的宽度方向的两边均呈台阶状,且所述第一弹性段的宽度尺寸在从所述第一连接段向所述耗能段的方向呈台阶状缩小,所述第二弹性段的宽度尺寸在从所述第二连接段相所述耗能段的方向呈台阶状缩小。
5.根据权利要求1所述的全长约束无焊型屈曲约束支撑,其特征在于,所述核心板相对的两侧面上均涂设有无粘结层。
6.根据权利要求1所述的全长约束无焊型屈曲约束支撑,其特征在于,所述第一约束板包括彼此对接的第一左约束板和第一右约束板,所述第一左约束板和所述第一右约束板之间通过锯齿配合卡接,相对应地,所述第二约束板包括彼此对接的第二左约束板和第二右约束板,所述第二左约束板和所述第二右约束板之间通过锯齿配合卡接,所述第一长边填充板包括彼此对接的第一左长边填充板和第一右长边填充板,所述第二长边填充板包彼此对接的第二左长边填充板和第二右长边填充板。
7.根据权利要求6所述的全长约束无焊型屈曲约束支撑,其特征在于,所述第一左约束板和所述第一右约束板的对接处、所述第二左约束板和所述第二右约束板的对接处,所述第一左长边填充板和所述第一右长边填充板的对接处,及所述第二左长边填充板和所述第二右长边填充板的对接处接近于同一剖切面上。
8.根据权利要求6或7所述的全长约束无焊型屈曲约束支撑,其特征在于,包括第一盖板和第二盖板,所述第一盖板可拆卸地盖设在所述第一左约束板和所述第一右约束板的外侧面上,所述第二盖板可拆卸地盖设在所述第二左约束板和所述第二右约束板的外侧面上,所述第一盖板上分别设有与所述第一滑孔和所述第二滑孔对应的第七滑孔和第八滑孔,所述第二盖板上分被设有与所述第一滑孔和所述第二滑孔对应的第九滑孔和第十滑孔;所述第一紧固件穿过彼此对应的所述第七滑孔、所述第三滑孔、所述第一滑孔、所述第五滑孔和所述第九滑孔且所述第二紧固件穿过彼此对应的所述第八滑孔、所述第四滑孔、所述第二滑孔、所述第六滑孔和所述第十滑孔。
9.根据权利要求8所述的全长约束无焊型屈曲约束支撑,其特征在于,所述填充板还包括第一填充块和第二填充块;所述第一盖板在沿宽度方向的两侧分别设有第一翼板和第二翼板,相应地,所述第二盖板在沿宽度方向的两侧分别设有第三翼板和第四翼板,所述第一填充块可拆卸地填充于所述第一翼板和所述第三翼板之间,所述第二填充块可拆卸地填充于所述第二翼板和所述第四翼板之间。
10.根据权利要求9所述的全长约束无焊型屈曲约束支撑,其特征在于,所述核心板、所述填充板、所述约束板和所述盖板叠设后通过螺栓固定。
11.根据权利要求8所述的全长约束无焊型屈曲约束支撑,其特征在于,所述第一滑孔、所述第二滑孔、所述第三滑孔、所述第四滑孔、所述第五滑孔、所述第六滑孔、所述第七滑孔、所述第八滑孔、所述第九滑孔和所述第十滑孔均为沿长度方向布置的长条形通孔。
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