CN113700213A - 一种腹板开孔的装配式防屈曲耗能支撑 - Google Patents

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杨律磊
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Abstract

本发明公开了一种腹板开孔的装配式防屈曲耗能支撑。包括支撑主体（1），所述支撑主体（1）通过一支撑耗能件（3）连接有端部连接板（2），所述支撑耗能件（3）上设置有至少两个第一连接孔，所述支撑主体（1）上设置有与第一连接孔对应的第二连接孔，所述端部连接板（2）上设置有第一连接孔对应的第三连接孔。本发明的支撑耗能件承载力低于支撑主体结构稳定承载力，可避免工作过程中支撑主体发生整体失稳破坏，一方面实现了防屈曲支撑的效果，另一方面可使地震作用下支撑发生大变形时其损伤破坏集中于支撑耗能件，显著降低震后维修费用。

Description

一种腹板开孔的装配式防屈曲耗能支撑
技术领域
本发明涉及一种腹板开孔的装配式防屈曲耗能支撑，属于建筑结构技术领域。
背景技术
普通支撑在受压时易发生整体失稳，刚度衰减迅速，耗能能力差，对结构整体的保护效果不佳，防屈曲支撑通过某种技术手段限制或避免支撑杆件发生屈曲，延性好、刚度大、滞回耗能能力强，在小震和风荷载作用下可有效增加结构侧向刚度、减小结构侧向变形，在大震下能通过拉压滞回稳定地吸收、耗散地震能量，有效保护结构主体。
防屈曲支撑因优秀的抗震性能得到广泛研究，并形成了多样化的结构形式，积累了较为丰富的经验与成果，但常见的防屈曲支撑通常通过对支撑主体外包约束实现防屈曲效果，一方面截面尺寸较大，且内部结构因不便于直接观察难以确认震后损坏程度，另一方面还有造价较高、工作性能受施工精度影响较大、维护更换不便等不足。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明提供了一种腹板开孔的装配式防屈曲耗能支撑，通过设置变形及耗能能力优良的耗能件，可避免支撑主体的屈曲与损伤破坏，具有构造简单、造价低廉、装配式施工、维护费用低等特点。
本发明是通过以下技术方案来实现的：
一种腹板开孔的装配式防屈曲耗能支撑，包括支撑主体（1），所述支撑主体（1）通过一支撑耗能件（3）连接有端部连接板（2），所述支撑耗能件（3）上设置有至少两个第一连接孔，所述支撑主体（1）上设置有与第一连接孔对应的第二连接孔，所述端部连接板（2）上设置有第一连接孔对应的第三连接孔。
所述的一种腹板开孔的装配式防屈曲耗能支撑，所述支撑主体（1）与所述端部连接板（2）采用H形截面型钢，所述支撑耗能件（3）采用C形截面槽钢。
所述的一种腹板开孔的装配式防屈曲耗能支撑，所述支撑主体（1）腹板与所述C型支撑耗能件（3）腹板共面，所述支撑主体（1）的两侧均设置有所述支撑耗能件（3）。
所述的一种腹板开孔的装配式防屈曲耗能支撑，支撑主体（1）与端部连接板（2）之间预留空隙。
所述的一种腹板开孔的装配式防屈曲耗能支撑，所述第二连接孔位于支撑主体（1）的中轴线上，所述第三连接孔至少设置有两个，并对称布置在端部连接板（2）中轴线的两侧。
所述的一种腹板开孔的装配式防屈曲耗能支撑，所述支撑耗能件（3）上设有多个耗能开孔（301）。
所述的一种腹板开孔的装配式防屈曲耗能支撑，所述耗能开孔（301）是矩形、长圆形、椭圆形或菱形。
本发明所达到的有益效果：
1.支撑耗能件承载力低于支撑主体结构稳定承载力，可避免工作过程中支撑主体发生整体失稳破坏，一方面实现了防屈曲支撑的效果，另一方面可使地震作用下支撑发生大变形时其损伤破坏集中于支撑耗能件，显著降低震后维修费用；
2.支撑耗能件变形能力大、耗能能力强，可适应较大的支撑整体变形；
3. 支撑耗能件与支撑主体结构和端部连接板均通过螺栓连接，可满足装配式施工要求，在地震下C型支撑耗能件发生破坏后也可方便地进行维护更换；
4. 支撑耗能件构造简单、可设计性强、制作加工便捷、造价低廉。
附图说明
图1为本发明的结构示意图示意图。
图2为本发明拆开后的结构示意图。
图3为图1的主视图。
图4为图1的剖面示意图。
图5为安装有本发明的钢框架的结构示意图。
图中：1、支撑主体，2、端部连接板，3、支撑耗能件，4、第一螺栓，5、第二螺栓，6，7，8、外部框架。
具体实施方式
下面结合附图进一步说明本发明的技术方案。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性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
如图所示，一种腹板开孔的装配式防屈曲耗能支撑，包括支撑主体1，所述支撑主体1通过一支撑耗能件3连接有端部连接板2，所述支撑耗能件3上设置有至少两个第一连接孔，所述支撑主体1上设置有与第一连接孔对应的第二连接孔，所述端部连接板2上设置有第一连接孔对应的第三连接孔。
更进一步地，所述支撑主体1与所述端部连接板2采用H形截面型钢，所述支撑耗能件3采用C形截面槽钢。
更进一步地，所述支撑主体1腹板与所述C型支撑耗能件3腹板共面，所述支撑主体1的两侧均设置有所述支撑耗能件3。
更进一步地，支撑主体1与端部连接板2之间预留空隙，以满足支撑耗能件3的变形需求。
更进一步地，所述第二连接孔位于支撑主体1的中轴线上，所述第三连接孔至少设置有两个，并对称布置在端部连接板2中轴线的两侧。第一螺栓4穿过所述第一连接孔和第二连接孔将支撑主体1和支撑耗能件3固定连接，第二螺栓穿过所述第一连接孔和第三连接孔将支撑耗能件3和端部连接板2固定连接。
更进一步地，所述支撑耗能件3与支撑主体1相接部分为耗能段，耗能段设有两排耗能开孔301，耗能开孔301可以是矩形、长圆形、椭圆形、菱形，各开孔尺寸、间距相同，分别平行布置于支撑耗能件3中轴线两侧，开孔长轴方向与翼缘垂直。
工作原理：本发明的支撑耗能件3耗能段上的耗能开孔削弱了截面，降低了耗能段的抗拉、抗压刚度，形成整个支撑长度范围内的刚度薄弱段，当支撑整体发生轴向变形时，变形在支撑耗能件3耗能段集中，利用截面削弱区钢材的弹塑性变形实现耗能。同时，支撑耗能件3的设计承载力低于支撑主体的稳定承载力，可保证支撑耗能件3在工作过程中支撑主体不发生整体失稳破坏，实现了防屈曲支撑的实际效果。
如图5所示，为安装有本发明的一钢框架，支撑主体1、支撑耗能件3与端部连接板2顺次连接，支撑主体1和端部连接板2分别与外部框架（6、7、8）节点相连。当结构在风荷载或多遇地震下发生较小的水平层间位移时，支撑主体1和支撑耗能件3可提供一定的侧向刚度以减小层间位移。当结构在中震或大震下发生较大水平层间位移时，支撑耗能件3的开孔耗能段因刚度较小而使整个支撑变形在此区域集中，从而实现开孔耗能段率先屈服并在往复位移下滞回耗能，可有效吸收地震能量，并避免支撑主体1因变形过大导致破坏。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种腹板开孔的装配式防屈曲耗能支撑，包括支撑主体（1），其特征是，所述支撑主体（1）通过一支撑耗能件（3）连接有端部连接板（2），所述支撑耗能件（3）上设置有至少两个第一连接孔，所述支撑主体（1）上设置有与第一连接孔对应的第二连接孔，所述端部连接板（2）上设置有第一连接孔对应的第三连接孔。
2.根据权利要求1所述的一种腹板开孔的装配式防屈曲耗能支撑，其特征是，所述支撑主体（1）与所述端部连接板（2）采用H形截面型钢，所述支撑耗能件（3）采用C形截面槽钢。
3.根据权利要求2所述的一种腹板开孔的装配式防屈曲耗能支撑，其特征是，所述支撑主体（1）腹板与所述C型支撑耗能件（3）腹板共面，所述支撑主体（1）的两侧均设置有所述支撑耗能件（3）。
4.根据权利要求2所述的一种腹板开孔的装配式防屈曲耗能支撑，其特征是，支撑主体（1）与端部连接板（2）之间预留空隙。
5.根据权利要求1所述的一种腹板开孔的装配式防屈曲耗能支撑，其特征是，所述第二连接孔位于支撑主体（1）的中轴线上，所述第三连接孔至少设置有两个，并对称布置在端部连接板（2）中轴线的两侧。
6.根据权利要求1所述的一种腹板开孔的装配式防屈曲耗能支撑，其特征是，所述支撑耗能件（3）上设有多个耗能开孔（301）。
7.根据权利要求1所述的一种腹板开孔的装配式防屈曲耗能支撑，其特征是，所述耗能开孔（301）是矩形、长圆形、椭圆形或菱形。
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