[實用新型]組合式H型鋼核心屈曲約束支撐構件

有效

• 申請號: 201320685166.2
• 申請日: 2013-11-04
• 公開（公告）號: CN203594129U
• 公開（公告）日: 2014-05-14
• 發明（設計）人: 孫建運;宮海;李國強;郭小康;胡大柱;宋中南;李景芳;史鵬飛;劉康;盧海陸
• 申請（專利權）人: 中國建筑股份有限公司;上海藍科建筑減震科技有限公司;北京中建柏利工程技術發展有限公司
• 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: 常永平

技術領域

?本實用新型涉及一種建筑耗能構件，特別是一種約束支撐構件。?

背景技術

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。屈曲約束支撐是一種性能優良的新型抗震耗能構件，其在受拉和受壓情況下均能達到屈服，避免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。?

屈曲約束支撐已經得到了世界各國結構抗震專家和結構工程師的一致認可。目前，日本已有300多棟建筑采用了屈曲約束支撐，美國已有50多棟已建和在建的建筑使用了這種支撐。我國工程界已廣泛認識到這種新型支撐的諸多優點，并對其有非常迫切的需求。屈曲約束支撐在我國有著廣泛的應用前景，對提高我國建筑物的抗震能力有著重要的現實意義。?

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。?

實用新型內容

本實用新型的目的是提供一種組合式H型鋼核心屈曲約束支撐構件，要解決現有的屈曲約束支撐構件制作成本高不經濟的技術問題，并解決現有的屈曲支撐在芯材部分與端部節點連接處（即支撐變截面處）的彎曲問題。?

為實現上述目的，本實用新型采用如下技術方案：?

一種組合式H型鋼核心屈曲約束支撐構件，包括芯材、端部支撐節點、外套筒、封板和填充材料，所述端部支撐節點位于芯材兩端，其中心線與芯材中心線的延長線重合，所述外套筒套在端部支撐節點和芯材組合成的整體外，所述填充材料填滿外套筒和端部支撐節點與芯材之間的空隙，所述端部支撐節點外端面穿過外套筒兩端的封板，所述外套筒和封板固定連接形成閉合體，所述芯材由位于中間的核心段和位于兩端的連接段組成，所述核心段和連接段的橫端面均為H型，所述核心段和連接段為獨立的三段H型鋼拼接而成或整根H型鋼,所述核心段的翼緣寬度比連接段的翼緣寬度小，所述端部支撐節點的橫端面為H型，所述H型靠近芯材兩端的腹板切除形成凹槽，凹槽槽口相對設置，所述芯材的連接段伸入凹槽內并焊接連接。

所述芯材和端部支撐節點的外表面均包裹有無粘結材料。?

所述外套筒的橫端面為圓形、矩形或正方形。?

所述芯材采用低強度鋼材制成，所述支撐端部節點由高強度鋼材制成。?

與現有技術相比本實用新型具有以下特點和有益效果：?

首先，本實用新型所述約束支撐與已有屈曲約束支撐區別在于，該芯材部分采用連接段截面削弱的H型鋼；支撐端部節點與芯材部分采用焊接形式連成一個整體，保證了截面削弱部分完全進入塑性狀態時，支撐端部節點仍保持彈性，進而節省了用鋼量。