CN110725428A - 一种建筑空旷区域抗震加固曲线型支撑装置 - Google Patents

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王可鑫
张超锋
张令心
杨波
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Abstract

本发明公开了一种建筑空旷区域抗震加固曲线型支撑装置，包括弯曲型主支撑、水平转接梁、剪切型钢板阻尼器、防屈曲支撑或粘滞阻尼器、底部螺栓、顶部螺栓、侧向连接螺栓，剪切型钢板阻尼器连接螺栓，防屈曲支撑或粘滞阻尼器连接螺栓。其中，弯曲型主支撑下端通过底部螺栓固定连接于地面或底梁，上端通过侧向连接螺栓连接于水平转接梁，水平转接梁通过顶部螺栓连接至上层梁底。本发明可节省空间，减小支撑对建筑空间的影响，使支撑处有较大活动空间；可有效改善薄弱层的抗侧刚度，增强耗能能力，提高建筑结构的整体抗震性能；自身连接以及与其他构件的连接均采用螺栓连接的方式，便于安装施工，震后具有良好的可更换性能。

Description

一种建筑空旷区域抗震加固曲线型支撑装置
技术领域
本发明涉及建筑技术领域，尤其涉及一种建筑空旷区域抗震加固曲线型支撑装置。
背景技术
国内外震害经验表明，局部楼层抗震能力不足或刚度突变往往可能导致结构形成薄弱层而严重破坏或倒塌，商场、车库、底层商铺因需要较大建筑空间或同行通道，导致结构填充墙设置不均匀或者出现结构刚度发生突变、扭转不规则等，从而出现结构薄弱层破坏甚至倒塌。对薄弱层进行加强，如设置斜撑或阻尼器等，可有效提高结构的抗震能力。在结构遭受小震时，斜撑处于弹性阶段，限制结构的侧向位移；当遭受大震时，斜撑处于弹塑性阶段，耗散地震能量，减小地震破坏。
然而，现存的抗震斜撑，如型钢支撑、防屈曲支撑等，吨位和刚度过大，往往需要对既有结构进行验算和保护，存在占据空间大的缺点，影响了建筑中商业区域、车库等较大空间的利用。很多抗震斜撑通过焊接方式连接至结构，施工安装不便，震后更换斜撑困难。
发明内容
本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种建筑空旷区域抗震加固曲线型支撑装置。
本发明通过以下技术方案来实现上述目的：
本发明包括弯曲型主支撑、水平转接梁、底部螺栓、顶部螺栓、侧向连接螺栓、剪切型钢板阻尼器连接螺栓、防屈曲支撑或粘滞阻尼器连接螺栓，所述弯曲型主支撑下端通过所述底部螺栓固定连接于地面或底梁上，所述弯曲型主支撑上端通过所述侧向连接螺栓连接于所述水平转接梁上，所述水平转接梁通过所述顶部螺栓连接至上层梁底。
优选的，上述弯曲型主支撑1可采用的材料包括但不仅限于低屈服钢、普通钢，弯曲形状可采用的曲线包括但不仅限于圆弧形、抛物线形，可采用的截面形式包括但不仅限于工字型、方钢管、圆钢管、方钢管内填混凝土、圆钢管内填混凝土。上述水平转接梁2采用普通钢制作，水平放置，左右两端及上部设有螺栓孔，用于连接。
进一步地，当本发明提供的建筑空旷区域曲线型减震加固支撑用于跨度小的梁柱之间时，只安装1个弯曲型主支撑1，其下端通过底部螺栓5固定连接于地面或底梁，上端通过侧向连接螺栓7连接于柱顶。
进一步地，为提高所述弯曲支撑的耗能能力，可在水平转换梁和上层梁底之间加装剪切型钢板阻尼器3，或在弯曲型主支撑1中部与梁柱相交处之间加装防屈曲支撑或粘滞阻尼器4。
本发明的有益效果在于：
本发明是一种建筑空旷区域抗震加固曲线型支撑装置，与现有技术相比，本发明首先，能有效节省空间，减小支撑对建筑空间的影响，使支撑处有较大活动空间；其次，有效改善薄弱层的抗侧刚度，增强耗能能力，提高建筑结构的整体抗震性能；第三，所述曲线型支撑自身连接以及与其他构件的连接均采用螺栓连接的方式，便于安装施工，若结构遭受较大地震后所述曲线型支撑发生较大变形甚至破坏，震后易快速更换。本发明的曲线型支撑具有良好的消能减震功能，占用空间小，安装更换方便，应用前景广泛。
附图说明
图1：本发明实施例1的整体结构图。
图2：本发明实施例1的水平转接梁2示意图。
图3：本发明实施例2的整体结构图。
图4：本发明实施例3的整体结构图。
图5：本发明实施例4的整体结构图。
图6：弯曲型主支撑下端与结构构件的连接方式1。
图7：弯曲型主支撑下端与结构构件的连接方式2。
图8：弯曲型主支撑下端与结构构件的连接方式3。
图9：弯曲型主支撑下端与结构构件的连接方式4。
图中，1、弯曲型主支撑，2、水平转接梁，3、剪切型钢板阻尼器，4、防屈曲支撑或粘滞阻尼器，底部螺栓5，顶部螺栓6，侧向连接螺栓7，剪切型钢板阻尼器连接螺栓8，防屈曲支撑或粘滞阻尼器连接螺栓9。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明：
实施例1
本实施例的整体结构图如图1，弯曲型主支撑1下端通过底部螺栓5固定连接于地面或底梁，上端通过侧向连接螺栓7连接在所述水平转接梁2两端，水平转接梁2通过顶部螺栓6连接至上层梁底。
图2中，水平转接梁2两端和上部设螺栓孔。水平转接梁2的形式可灵活选择。
实施例2
本实施例的整体结构图如图3，弯曲型主支撑1下端通过底部螺栓5固定连接于地面或底梁，上端通过侧向连接螺栓7连接在所述水平转接梁2两端，在上层梁底与水平转接梁2之间通过顶部螺栓6和剪切型钢板阻尼器连接螺栓8安装剪切型钢板阻尼器3。
实施例3
本实施例的整体结构图如图4，弯曲型主支撑1下端通过底部螺栓5固定连接于地面或底梁，上端通过侧向连接螺栓7连接在所述水平转接梁2两端，水平转接梁2通过顶部螺栓6连接至上层梁底，在弯曲型主支撑1中部与梁柱相交处之间通过防屈曲支撑或粘滞阻尼器连接螺栓9加装防屈曲支撑或粘滞阻尼器4。
实施例4
本实施例的整体结构图如图5，当本发明提供的建筑空旷区域抗震加固曲线型支撑用于跨度小的梁柱之间时，只安装1个弯曲型主支撑1，其下端通过底部螺栓5固定连接于地面或底梁，上端通过侧向连接螺栓7连接于柱顶，在弯曲型主支撑1中部与梁柱相交处之间通过防屈曲支撑或粘滞阻尼器连接螺栓9加装防屈曲支撑或粘滞阻尼器4。
实施例5
本实施方式是对本发明提供的建筑空旷区域抗震加固曲线型支撑下端连接方式进一步限定。所述弯曲型主支撑1下端与结构构件的连接方式包括但不仅限于以下方式：弯曲型主支撑1下端设置水平端板，通过底部螺栓5连接至地面或底梁，如图6所示；在柱脚设置支撑墩，弯曲型主支撑1下端设置水平端板，通过底部螺栓5连接端板和支撑墩，如图7所示；弯曲型主支撑1下端设置竖向端板，通过底部螺栓5连接至柱底部，如图8所示；在柱脚设置节点板，弯曲型主支撑1下端设置斜向夹板，通过底部螺栓5连接节点板和夹板，如图9所示。
本发明所采用的工作原理如下：
当结构遭受较小地震时，弯曲型主支撑和阻尼器处于弹性变形阶段，为结构提供支撑，减小侧向变形，地震结束后自动恢复到原始位置。当结构遭受较大地震时，弯曲型主支撑和阻尼器进入弹塑性变形阶段，在提供支撑增大抗侧刚度的同时发生塑性变形，耗散一定的地震能量，地震后会有一定残余变形，需进行更换。
本发明提供的建筑空旷区域抗震加固曲线型支撑仅为抗震耗能构件，不承担建筑结构正常使用荷载。
本发明提供的建筑空旷区域抗震加固曲线型支撑可有效节省空间，减小抗震支撑对建筑空间的影响，使支撑处有较大活动空间。可有效改善薄弱层的抗侧刚度，增强耗能能力，提高建筑结构的整体抗震性能。
本发明提供的建筑空旷区域抗震加固曲线型支撑构造简单、设计方便，自身连接以及与其他构件的连接均采用螺栓连接的方式，易安装和更换，可灵活的布置梁柱之间，具有良好的经济性和实用性，应用前景广泛。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征及本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (5)

1.一种建筑空旷区域抗震加固曲线型支撑装置，其特征在于：包括弯曲型主支撑(1)、水平转接梁(2)、底部螺栓(5)、顶部螺栓(6)、侧向连接螺栓(7)、剪切型钢板阻尼器连接螺栓(8)、防屈曲支撑或粘滞阻尼器连接螺栓(9)，所述弯曲型主支撑(1)下端通过所述底部螺栓(5)固定连接于地面或底梁上，所述弯曲型主支撑(1)上端通过所述侧向连接螺栓(7)连接于所述水平转接梁(2)上，所述水平转接梁(2)通过所述顶部螺栓(6)连接至上层梁底。
2.根据权利要求1所述建筑空旷区域抗震加固曲线型支撑装置，其特征在于：所述弯曲型主支撑(1)的端部设置带螺栓孔的连接板，所述弯曲型主支撑(1)的弯曲形状可采用的曲线包括但不仅限于圆弧形、抛物线形，所述弯曲型主支撑(1)的截面形式包括但不仅限于工字型、方钢管、圆钢管、方钢管内填混凝土、圆钢管内填混凝土。
3.根据权利要求1所述建筑空旷区域抗震加固曲线型支撑装置，其特征在于：所述弯曲型主支撑(1)与下部结构构件的连接方式包括：弯曲型主支撑(1)下端设置水平端板，通过底部螺栓(5)连接至地面或底梁；在柱脚设置支撑墩，弯曲型主支撑(1)下端设置水平端板，通过底部螺栓(5)连接端板和支撑墩；弯曲型主支撑(1)下端设置竖向端板，通过底部螺栓(5)连接于柱底部；在柱脚设置节点板，弯曲型主支撑(1)下端设置斜向夹板，通过底部螺栓(5)连接节点板和夹板。
4.根据权利要求1所述建筑空旷区域抗震加固曲线型支撑装置，其特征在于：所述水平转接梁(2)用于连接所述弯曲型主支撑(1)和上层梁底，其左右两端和上部设置螺栓孔，方便螺栓连接。
5.根据权利要求1所述建筑空旷区域抗震加固曲线型支撑装置，其特征在于：在上层梁底与水平转接梁(2)之间通过顶部螺栓(6)和剪切型钢板阻尼器连接螺栓(8)安装剪切型钢板阻尼器(3)，或在弯曲型主支撑(1)中部与梁柱相交处之间通过防屈曲支撑或粘滞阻尼器连接螺栓(9)安装防屈曲支撑或粘滞阻尼器(4)。
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