CN116641491A - 一种波纹钢板屈曲约束支撑 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种波纹钢板屈曲约束支撑，包括带有初始波纹的核心钢板、垫板以及约束钢板，所述垫板布置在所述带有初始波纹的核心钢板长度方向的左右两侧，所述约束板布置在所述带有初始波纹的核心钢板厚度方向的上下两侧，所述两块约束板与两块垫板通过螺栓固定在一起。相比于传统的钢板屈曲约束支撑，本发明通过把核心钢板预先设计为波纹状，在受压时定点、多点同时成波，达到多点同时耗能、自然形成多波屈曲的效果，有效减少核心钢板由一阶变形过渡到高阶变形过程中，起波处产生较大的疲劳损伤，提高了耗能能力，同时屈服段长度更长，延性与耗能性能更好。
Description
技术领域
本发明涉及建筑结构技术领域，尤其是涉及一种波纹钢板屈曲约束支撑。
背景技术
屈曲约束支撑一般由核心单元、约束单元和无粘结材料组成，核心单元承受轴向拉压力，约束单元对核心单元的横向位移进行约束，防止其屈曲，使其充分发挥金属屈服后的滞回性能耗散地震能量，无粘结材料能有效减少约束单元与核心单元之间的摩擦力，使其有较强的抗疲劳性能。
目前传统屈曲约束支撑存在以下问题：
(1)核心单元长度确定后，除去外伸段和过渡段部分，屈服段的长度有限，导致耗能能力有限。
(2)屈曲约束支撑核心单元受压由一阶屈曲变形过渡到高阶屈曲变形的过程中，起波处易产生较大的疲劳损伤。
(3)构造复杂，涉及材料多，加工不便，制作成本高，且拆装复杂，不易更换。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种耗能效率高、疲劳性能好且易更换的波纹钢板屈曲约束支撑。
本发明的目的可通过以下技术方案实现：
一种波纹钢板屈曲约束支撑，其特征在于，包括带有初始波纹的核心钢板、垫板以及约束板；所述垫板设置有两块，分别与所述带有初始波纹的核心钢板垂直设置并位于所述带有初始波纹的核心钢板的长度方向的两侧；所述约束板设置有两块，分别与所述带有初始波纹的核心钢板平行设置并位于所带有初始波纹的核心钢板的厚度方向的两侧；所述约束板与所述垫板连接。
进一步的，所述带有初始波纹的核心钢板表面附着有一层无粘结材料。
进一步的，所述带有初始波纹的核心钢板包括外伸段、过渡段和屈服段，所述过渡段位于所述外伸段与所述屈服段之间。
进一步的，所述过渡段和所述外伸段在宽度方向的中间处焊接有加劲肋。
进一步的，在所述屈服段的中部设置有限位卡。
进一步的，所述约束板长度方向的两端均设置有向内延伸的插槽，所述约束板与所述带有初始波纹的核心钢板间有间隙。
进一步的，所述带有初始波纹的核心钢板的波纹的波长、波高及波数不限。
进一步的，所述垫板上有螺栓孔，所述垫板与所述带有初始波纹的核心钢板间有间隙。
进一步的，所述垫板与所述约束板上设有螺栓孔，所述约束板与所述垫板通过螺栓连接。
进一步的，所述约束板采用钢制成。
与现有技术相比，本发明存在以下技术效果：
通过把核心钢板预先设计为波纹状，在受压时定点、多点同时成波，达到多点同时耗能、自然形成多波屈曲的效果，有效减少核心钢板由一阶变形过渡到高阶变形过程中，起波处产生较大的疲劳损伤，提高了耗能能力，同时屈服段长度更长，延性与耗能性能更好；同时本发明的一种波纹钢板屈曲约束支撑采用全钢制，质量轻，经济性好，易于安装；除核心钢板两端焊接加劲肋外，仅通过螺栓连接，加工方便，制造时间短。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例波纹钢板屈曲约束支撑的俯视结构示意图；
图2为本发明实施例波纹钢板屈曲约束支撑的主视结构示意图；
图3为本发明实施例波纹钢板屈曲约束支撑的左视结构示意图；
图4为本发明实施例约束板的示意图；
图5为本发明实施例垫板的示意图；
图6为本发明实施例核心钢板的示意图；
图7为本发明实施例核心钢板上设置限位卡和加劲肋的示意图。
附图标记说明：
1：带有初始波纹的核心钢板；1-1：外伸段；1-2：过渡段；1-3：屈服段；2：垫板；3：约束板；4：加劲肋；5：螺栓；6：无粘结材料；7：限位卡。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语"中心"、"纵向"、"横向"、"长度"、"宽度"、"厚度"、"上"、"下"、"前"、"后"、"左"、"右"、"坚直"、"水平"、"顶"、"底"、"内"、"外"、"顺时针"、"逆时针"等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，术语"第一"、"第二"仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有"第一"、"第二"的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本发明的描述中，"多个"的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。此外，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
如图1至图7所示，本发明提供一种波纹钢板屈曲约束支撑，包括带有初始波纹的核心钢板1、垫板2以及约束板3。垫板2设置有两块，分别与带有初始波纹的核心钢板1垂直设置并位于带有初始波纹的核心钢板1的长度方向的两侧。约束板3设置有两块，分别与带有初始波纹的核心钢板1平行设置并位于带有初始波纹的核心钢板1的厚度方向的两侧。约束板3和垫板2上设有螺栓孔，两块约束板3分别由设在约束板3侧边的一排螺栓5与两块垫板2固定在一起。垫板2与带有初始波纹的核心钢板1间有微小间隙。约束钢板3与带有初始波纹的核心钢板1间也有微小间隙。
在一些优选的实施例中，带有初始波纹的核心钢板1表面需经过处理，表面附着有一层无粘结材料6。
在一些优选的实施例中，带有初始波纹的核心钢板1包括外伸段1-1、过渡段1-2和屈服段1-3，过渡段1-2位于外伸段1-1与屈服段1-3之间。过渡段1-2、外伸段1-1在宽度方向的中间处焊接有加劲肋4。屈服段1-3长度更长，延性与耗能性能更好。
约束板3的前后端部均设置有向内延伸的插槽。为防止约束板3在带有初始波纹的核心钢板1上滑落，在屈服段1-3中部设置有限位卡7。在加工制作带有初始波纹的核心钢板1之前，需提前设计好波纹钢板中波高、波长以及波数，优选采用圆弧状的波纹，也可以根据需求采用其他形状的波纹。
本发明的工作原理为：带有初始波纹的核心钢板1在受压时定点、多点同时成波，达到多点同时耗能，自然形成多波屈曲的效果，有效减少带有初始波纹的核心钢板1由一阶变形过渡到高阶变形过程中，起波处产生较大的疲劳损伤，提高了耗能能力。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
Claims (10)
1.一种波纹钢板屈曲约束支撑，其特征在于，包括带有初始波纹的核心钢板(1)、垫板(2)以及约束板(3)；所述垫板(2)设置有两块，分别与所述带有初始波纹的核心钢板(1)垂直设置并位于所述带有初始波纹的核心钢板(1)的长度方向的两侧；所述约束板(3)设置有两块，分别与所述带有初始波纹的核心钢板(1)平行设置并位于所述带有初始波纹的核心钢板(1)的厚度方向的两侧；所述约束板(3)与所述垫板(2)连接。
2.根据权利要求1所述的波纹钢板屈曲约束支撑，其特征在于，所述带有初始波纹的核心钢板(1)表面附着有一层无粘结材料(6)。
3.根据权利要求1所述的波纹钢板屈曲约束支撑，其特征在于，所述带有初始波纹的核心钢板(1)包括外伸段(1-1)、过渡段(1-2)和屈服段(1-3)，所述过渡段(1-2)位于所述外伸段(1-1)与所述屈服段(1-3)之间。
4.根据权利要求3所述的波纹钢板屈曲约束支撑，其特征在于，所述过渡段(1-2)和所述外伸段(1-1)在宽度方向的中间处焊接有加劲肋(4)。
5.根据权利要求3所述的波纹钢板屈曲约束支撑，其特征在于，在所述屈服段(1-3)的中部设置有限位卡(7)。
6.根据权利要求1所述的波纹钢板屈曲约束支撑，其特征在于，所述约束板(3)长度方向的两端均设置有向内延伸的插槽，所述约束板(3)与所述带有初始波纹的核心钢板(1)间有间隙。
7.根据权利要求1所述的波纹钢板屈曲约束支撑，其特征在于，所述带有初始波纹的核心钢板(1)的波纹的波长、波高及波数不限。
8.根据权利要求1所述的波纹钢板屈曲约束支撑，其特征在于，所述垫板(2)上有螺栓孔，所述垫板(2)与所述带有初始波纹的核心钢板(1)间有间隙。
9.根据权利要求1所述的波纹钢板屈曲约束支撑，其特征在于，所述垫板(2)与所述约束板(3)上设有螺栓孔，所述约束板(3)与所述垫板(2)通过螺栓(5)连接。
10.根据权利要求1所述的波纹钢板屈曲约束支撑，其特征在于，所述约束板(3)采用钢制成。
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