[發明專利]一種TJC屈曲約束支撐構件

有效

• 申請號: 201210019866.8
• 申請日: 2012-01-20
• 公開（公告）號: CN102953450A
• 公開（公告）日: 2013-03-06
• 發明（設計）人: 宮海;江源
• 申請（專利權）人: 上海藍科鋼結構技術開發有限責任公司
• 主分類號: E04B1/98
• 分類號: E04B1/98;E04B1/36
• 代理公司: 隆天國際知識產權代理有限公司 72003
• 代理人: 吳世華;馮志云

技術領域

本發明涉及建筑領域，尤其是建筑物結構支撐領域，具體地，涉及在建筑結構體系中用于支撐的屈曲約束支撐構件。

背景技術

屈曲約束支撐又稱無粘結支撐，是一種性能優越的新型抗震耗能構件，一種在受拉和受壓情況下都能達到屈服的耗能支撐構件，改善了傳統支撐在受壓時發生屈曲的缺點，提高了結構的抗震性能。

框架結構是高層建筑使用較普遍的一種結構形式，但其抗側剛度與承載能力有限，在風荷載或地震作用下側向位移較大，使其建造高度受到了一定限制。為解決框架結構抗側剛度與強度較弱的問題，可為其附加支撐，即為框架—支撐體系，包括中心支撐—框架體系與偏心支撐—框架體系。偏心支撐—框架體系通過梁端剪切屈服段耗散地震輸入能量，犧牲了部分主體結構構件，使其震后修復較為困難，且成本很高。而中心支撐—框架體系，在地震作用下，難以避免支撐受壓屈曲。傳統鋼支撐屈曲后，性能退化嚴重，極易造成支撐本身與節點連接的破壞，進而導致結構抗震能力急劇下降，對結構抗震十分不利。為避免普通鋼支撐受壓屈曲現象的產生，有學者提出了屈曲約束支撐這一概念，也稱為“防屈曲支撐”或“無粘結支撐”，即為普通支撐施加側向約束，防止其受壓時產生屈曲。屈曲約束支撐形式多樣，但工作原理類似，其軸力由支撐核心單元承受，而外圍鋼管或鋼管混凝土對核心提供約束，限制其整體屈曲與局部屈曲。屈曲約束支撐拉壓性能相當，滯回曲線飽滿穩定，其不但可作為結構構件，屈服后也是一種性能優良的阻尼器，可大量耗散地震輸入能量，并將結構的損傷集中于屈曲約束支撐自身，保護了主體結構，降低了結構地震響應。目前國內外的屈曲約束支撐構造形式大體上可分為兩類：(1)純鋼型屈曲約束支撐；(2)以鋼管混凝土為約束單元的屈曲約束支撐。但現有的屈曲約束支撐并不十分經濟，制作成本較高，這是由于設計中需要保證支撐節點部位處于彈性狀態，通常的做法是加大截面面積。支撐的耗能核心與支撐節點采用同一鋼板，不可避免地造成了大量廢料；另一方面，由于增大節點部位的斷面尺寸，有時也會造成支撐外觀由強度設計控制，不得不增加套筒尺寸，而由穩定控制的設計才是最經濟合理的。

發明內容

針對現有技術中的缺陷，本發明的目的是提供一種TJC屈曲約束支撐構件。

根據本發明的一個方面，提供一種TJC屈曲約束支撐構件，其特征在于，包括：芯材部分以及支撐端部節點，其中，所述芯材部分由若干芯板組成，所述支撐端部節點由若干加勁肋組成，所述支撐端部節點兩端中的第一端面至少有一與所述芯材部分相適應的第一凹槽，所述芯材部分插入所述第一凹槽，從而連接所述芯材部分與所述支撐端部節點。

優選地，所述芯材部分包括插入部與未插入部，所述插入部與所述支撐端部節點的凹槽焊接為一體。

優選地，所述芯材部分的橫截面為一字形或十字形中的任一種。

優選地，所述芯材部分由Q195鋼材、Q235鋼材、LY100鋼材、LY160鋼材、LY225鋼材以及其他低屈服鋼等材料中的任一種組成。

優選地，所述支撐端部節點由Q345鋼材、Q235鋼材、Q460鋼材以及其他高強度鋼等材料中的任一種組成。

優選地，所述屈曲約束支撐構件包括一圍束構件，所述圍束構件至少包括一外套筒，所述外套筒套于所述芯材部分的外側并且其兩端繼續向外延伸至所述支撐端部節點。

優選地，對應于所述支撐端部節點的外套筒的外部還設有一套箍，所述套箍緊貼所述外套筒。

優選地，所述支撐端部節點的橫截面優選地為十字形，所述支撐端部節點的外套筒以及所述套箍的相應位置均開槽，所述支撐端部節點的一部分可以從所述開槽處向外伸出所述外套筒以及套箍。

優選地，所述支撐端部節點分為伸出部與未伸出部，所述伸出部與所述未伸出部優選地通過一斜坡過渡。

優選地，所述套箍的開槽處與所述支撐端部節點的伸出部焊接相連。

優選地，所述支撐端部節點兩端中的第二端面處至少有兩根同一平面上的加勁肋凸出于所述第二端面，所述凸出部分與所述第二端面形成第二凹槽。

優選地，所述圍束構件還包括填充材料，所述填充材料至少部分地填充于所述套筒與所述芯材部分之間。

優選地，所述填充材料由高強度無收縮混凝土以及高強度無收縮混合砂漿等材料中的任一種組成。

優選地，所述圍束構件的兩端端部還各設有一封頭板，所述封頭板與所述套筒部分的端部截面尺寸相適應，使所述填充材料封在所述套筒內部。