[實用新型]一種帶橫隔板單管雙芯屈曲約束支撐

無效

• 申請號: 201020302287.0
• 申請日: 2010-02-04
• 公開（公告）號: CN201593250U
• 公開（公告）日: 2010-09-29
• 發明（設計）人: 羅開海;孔祥雄;程紹革
• 申請（專利權）人: 中國建筑科學研究院
• 主分類號: E04B1/98
• 分類號: E04B1/98
• 代理公司: 北京中建聯合知識產權代理事務所 11004
• 代理人: 朱麗巖;葉民生

技術領域

本實用新型涉及一種建筑結構中的抗震支撐構件，特別是一種抗震屈曲約束鋼支撐構件。

背景技術

近年來，隨著社會經濟的迅速發展，城市化進程的日益加快，各種各樣各樣造型復雜、功能獨特的建筑不斷涌現。雖然現代工程技術的發展，特別是高層建筑結構的設計建造技術的發展，使這些建筑方案得以實現；但是近年來的大震震害也表明，雖然這樣的建筑在地震過程中主體結構沒有受到明顯的破壞，但是由于主體結構偏柔，導致結構變形過大，從而造成非結構構件及相關服務設施的嚴重破壞，損失巨大；而且由于這樣的結構往往都會產生非線性變形，造成震后修復困難或成本過高，不能滿足使用要求。

為了減小地震作用下這類結構的變形，人們往往會在結構中增設一些鋼支撐構件，以提高結構的整體剛度。但傳統的鋼支撐構件在強震作用受壓時會產生屈曲的現象，故往往將支撐構件斷面加大以符合設計要求，但仍難以保證在強震下不發生屈曲失穩。有鑒于此，近來在日本、美國以及我國臺灣地區的一些研究學者研制了一種受壓時不會發生屈曲失穩的軸力構件，在我國臺灣地區稱之為挫屈拘束支撐(BucklingRestrained?Braces，簡稱BRB)，在美國和日本則稱之為無粘結支撐(Unbonded?Braces，簡稱UBB)。考慮到這種構件在材料屈服后具有很強的耗能能力，在實際工程中可將其作為耗能支撐使用。目前，這種構件在日本、美國以及我國臺灣地區已得到了廣泛應用；在國內，尚處于研究的起步階段，工程應用較少。

屈曲約束支撐是一種在受拉與受壓時均能達到屈服而不發生屈曲失穩的軸力構件，與傳統中心支撐相比具有更穩定的力學性能。經適當設計，含有屈曲約束支撐的框架不但可以增加整體剛度、提高結構延性，而且由于其受壓時不會屈曲的特性可以充分發揮鋼材的滯回消能能力，因此，這種構件同時具備了中心支撐和位移型阻尼器的功能，在工程抗震領域具有重要的應用價值。

一般而言，屈曲約束支撐是由三個部分所組成，即核心鋼支撐、外套約束鋼管及滑動機制。核心鋼支撐，又稱為主受力單元，是構件中主要的受力元件；外套約束鋼管又稱為側向支撐單元，負責提供約束機制，以防止核心鋼支撐受軸壓時發生整體或局部屈曲。另外，為避免核心鋼支撐因受壓膨脹后與外套約束鋼管間產生握裹或摩擦力而造成軸壓力的大量增加，必須在核心鋼支撐與外套約束鋼管間設置一種滑動機制，目前，這種滑動機制主要由核心鋼支撐與外套約束鋼管之間填充的脫粘結材料提供。

常見的有單管單芯屈曲約束支撐和雙管雙芯屈曲約束支撐。共同點是所有的屈曲約束支撐都是由鋼板構成的核心鋼支撐和外套約束鋼筒構成，核心鋼支撐表面涂抹有脫粘結材料，外套約束鋼筒和核心鋼支撐之間通常有混凝土和砂漿構成的填充材料。核心鋼支撐直接承受軸力荷載，由特定強度的鋼板組成；外套約束鋼管和填充材料一起構成外套約束鋼管，對核心鋼支撐形成約束，以防止軸向壓力達到一定程度時核心鋼支撐發生屈曲失穩；脫粘結材料由特殊的化學材料構成，可以隔斷核心鋼支撐和填充材料，使核心鋼支撐在受壓時能自由伸縮變形。上述常見屈曲約束支撐存在如下幾個方面的缺點：

1、核心鋼支撐需要由特定強度鋼板構成，材料選擇范圍受限制，加工制造的難度大，成本高，不利于在工程中推廣使用；

2、脫粘結材料，既要保證核心鋼支撐的軸向自由滑動，又要使核心鋼支撐橫向膨脹不受約束，同時還要嚴格控制其厚度，不能太厚又不能太薄，因此，必須需采用特殊的化學材料。這樣，就增加構件的制造難度和成本，同時造成了屈曲約束支撐對脫粘結材料的過渡依賴。

3、單管單芯屈曲約束支撐安裝時需對接方式進行，需要的連接板材和螺栓較多，且安裝精度要求高，工程成本較高。

4、雙管雙芯屈曲約束支撐加工制作時，需要精確控制兩個核心鋼支撐及外套約束筒和安裝節點板的相對位置關系，以保證兩個核心鋼支撐均勻、同步變形。加工制作難度大，且兩個外套約束鋼筒的使用增加了鋼材的耗用量和構件成本。

5、噸位較大的構件，由于其自身截面較大，自重往往會達到800～900公斤，甚至幾噸，不便于運輸及工程現場安裝。

實用新型內容

本實用新型的目的是提供一種帶橫隔板單管雙芯屈曲約束支撐，要解決常見屈曲約束支撐制造和安裝繁瑣且成本高的技術問題。

為實現上述目的，本實用新型采用如下技術方案：