[發(fā)明專利]帶備用索的屈曲約束支撐

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310174544.5
• 申請日: 2013-05-10
• 公開（公告）號: CN103233590A
• 公開（公告）日: 2013-08-07
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王春林;曾鵬;吳京;葛漢彬;周臻
• 申請（專利權(quán)）人: 東南大學(xué)
• 主分類號: E04G25/04
• 分類號: E04G25/04;E04B1/98
• 代理公司: 江蘇永衡昭輝律師事務(wù)所 32250
• 代理人: 王劍

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于土木工程領(lǐng)域，涉及一種用于減小工程結(jié)構(gòu)地震災(zāi)害影響的屈曲約束支撐。

背景技術(shù)

屈曲約束支撐是一種兼具普通支撐和金屬阻尼器雙重功能的新型支撐，由于其性能穩(wěn)定、制作方便、成本低廉等優(yōu)點，近年來得到了廣泛的研究和應(yīng)用。但是作為一種金屬阻尼器，屈曲約束支撐仍存在一些有待改進(jìn)的問題。

一方面，由于屈曲約束支撐利用核心金屬板拉壓屈服耗散地震能量，支撐本身會產(chǎn)生累積的殘余變形，從而對結(jié)構(gòu)震后修復(fù)費用產(chǎn)生顯著影響，因為隨著結(jié)構(gòu)層間殘余變形角的增大，建筑的維修成本會大幅度增大，甚至大于重建費用，因此減小屈曲約束支撐的震后殘余變形是有待改進(jìn)的問題之一。為此，本發(fā)明可以通過張拉備用索來提供自復(fù)位能力。在這方面，已有的技術(shù)實例如已公開專利CN101824922?B中所述的自復(fù)位屈曲約束支撐。但其自復(fù)位屈曲約束支撐傳力部件為方形套管，而方形套管尺寸為規(guī)定值，兩個方型套管尺寸決定了核心金屬板的厚度及核心金屬板與方形套管的間隙，而研究表明約束部件(如約束套管)與金屬板的間隙是影響屈曲約束支撐性能的關(guān)鍵因素，而本發(fā)明提出的外組合約束傳力部件可以根據(jù)內(nèi)約束傳力部件來選擇合適的組合件，通過控制組合件的尺寸來形成對核心金屬板的精確約束，可顯著提高自復(fù)位屈曲約束支撐的性能。

此外，已公開專利CN101824922?B的自復(fù)位屈曲約束支撐一端的連接件只能從內(nèi)方形套管上延伸出來，使相應(yīng)的端板必須開孔，削弱了端板的整體剛度，且延伸出來的連接件因空間限制尺寸受限定，抗彎剛度小，形成支撐薄弱截面，導(dǎo)致自復(fù)位屈曲約束支撐的連接容易先于支撐本身破壞。而本發(fā)明提出的連接件避免了對端板的削弱以及可能的連接破壞。?

另一方面，在經(jīng)歷強(qiáng)烈地震時，屈曲約束支撐一旦進(jìn)入屈服狀態(tài)，支撐的剛度就會驟降，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)形成明顯的薄弱層，或者由于屈曲約束支撐損傷累積斷裂而退出工作，也會導(dǎo)致結(jié)構(gòu)形成薄弱層，從而使結(jié)構(gòu)存在較高的倒塌風(fēng)險，因此提高屈曲約束支撐屈服或斷裂后的安全度，也是一個重大的問題。為此，本發(fā)明可以將備用索作為剛度的儲備，通過設(shè)置備用索的長度來使得當(dāng)支撐軸向變形大于指定值時備用索參與受力，形成二次保護(hù)，從而避免結(jié)構(gòu)薄弱層變形過大，進(jìn)而導(dǎo)致結(jié)構(gòu)整體倒塌破壞。

發(fā)明內(nèi)容

技術(shù)問題

本發(fā)明為了解決傳統(tǒng)屈曲約束支撐在地震作用下出現(xiàn)過量殘余變形從而增加震后修復(fù)成本，或者在大震作用下支撐屈服后剛度過低或斷裂退出工作而導(dǎo)致結(jié)構(gòu)出現(xiàn)薄弱層甚至倒塌的問題，提供了一種帶備用索的屈曲約束支撐。

技術(shù)方案

本發(fā)明所采取的技術(shù)方案是：

一種帶備用索的屈曲約束支撐，包括耗能內(nèi)芯板、第一連接件、第二連接件、端板以及傳力部件，其特征在于：所述傳力部件包括內(nèi)約束傳力部件和外組合約束傳力部件，所述耗能內(nèi)芯板由一個內(nèi)芯板和兩個端部連接板構(gòu)成，每個端部連接板一個側(cè)面順著長邊方向固接于內(nèi)芯板一端的表面，所述耗能內(nèi)芯板的一端固定在內(nèi)約束傳力部件的上下側(cè)面，所述第一連接件與所述的耗能內(nèi)芯板固定在內(nèi)約束傳力部件上的一端固定，所述的第二連接件與所述的外組合約束傳力部件的一端固定；所述的外組合約束傳力部件套設(shè)在所述的內(nèi)約束傳力部件的外側(cè)，在外組合約束傳力部件與內(nèi)約束傳力部件之間形成所述內(nèi)芯板的[W用1]?該約束空間與內(nèi)芯板之間形成有1-2mm的間隙，所述的內(nèi)芯板的另一端固定與所述第二連接件固定；在所述內(nèi)約束傳力部件內(nèi)還設(shè)置有至少一根備用索，該備用索通過設(shè)置在外組合約束傳力部件兩端的端板固定，每個端板同時接觸內(nèi)約束傳力部件和外組合約束傳力部件。

所述外組合約束傳力部件由兩個槽鋼、四個填充板以及兩個蓋板構(gòu)成，每個填充板位于兩個槽鋼和兩個蓋板的中間，每兩個填充板位于兩個槽鋼的上下表面，每兩個填充板的外部是一個蓋板，填充板和蓋板與耗能內(nèi)芯板之間形成所述的間隙，同時約束耗能內(nèi)芯板的平面內(nèi)和平面外屈曲。

所述中間約束傳力部件由螺栓拼裝而成。

所述外組合約束傳力部件一端的上下側(cè)面開有矩形豁口，每個端部連接板伸出外組合約束傳力部件上與其相鄰的矩形豁口；每個蓋板的兩端也開有一個所述的矩形豁口。

所述的第一連接件與所述的耗能內(nèi)芯板采用螺栓固定連接；所述的第二連接件也與所述的耗能內(nèi)芯板采用螺栓固定連接。