[發明專利]一種用波浪腹板連接的分離式防屈曲支撐

有效

• 申請號: 201410003613.0
• 申請日: 2014-01-03
• 公開（公告）號: CN103758240A
• 公開（公告）日: 2014-04-30
• 發明（設計）人: 郭彥林;童精中;郇志乾
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: E04B1/98
• 分類號: E04B1/98
• 代理公司: 北京眾合誠成知識產權代理有限公司 11246
• 代理人: 陳波

技術領域

本發明涉及一種用波浪腹板連接的分離式防屈曲支撐，屬于結構工程技術領域。

背景技術

防屈曲支撐作為一類新型的抗側力構件，最早出現于20世紀70年代。防屈曲支撐由內核構件和外圍約束構件組成，在小震作用下，防屈曲支撐構件的內核構件保持彈性，作為主體結構的抗側力構件使用；在中震和大震作用下，防屈曲支撐的內核構件率先進入屈服，起到保護主體框架的作用，同時消耗大量的地震輸入能量，擁有非常飽滿的滯回曲線。正是由于其兼具“支撐”和“耗能”兩方面的功能，使得其作為最好的消能減震構件之一，被逐漸廣泛使用與我國的高層建筑結構當中，尤其是在日本阪神地震和美國北嶺地震之后。

傳統防屈曲支撐構件一般采用整體截面形式，然而，當防屈曲支撐所要求的噸位較大時，將導致內核及構件整體截面過大，自重大且浪費材料。針對這一問題，近年來提出了一種分離式防屈曲支撐，將內核構件分離式布置形成構件的兩個分肢，利用平鋼板對兩個分肢進行連接，可使得內核截面充分展開，獲得更大的抗彎剛度。但是為了防止板件局部屈曲的發生，需要將連接兩個分肢的平腹板厚度取較大的值，抑或減小腹板的高度；這將勢必造成材料的浪費，或者限制內核截面展開的程度，降低承載力。

發明內容

本發明提出的用波浪腹板連接的分離式防屈曲支撐采用分離式截面，使得內核截面充分展開，大幅節省原材料，尤其彌補了整體式截面防屈曲支撐在大噸位構件設計中的不足；使用波浪腹板連接構件的兩個分肢，利用波浪腹板面外抗彎剛度大的特點，可以將腹板做得高而薄，有效降低腹板用鋼量的同時，提高了腹板的抗剪屈曲荷載，更加容易滿足構件運輸和安裝過程中的剛度要求；通過兩塊波浪腹板及端部蓋板的設置，使得防屈曲支撐構件內部構造不外露，更加美觀的同時，提升構件的耐久性和耐腐蝕性。

一種用波浪腹板連接的分離式防屈曲支撐，其特征在于，所述防屈曲支撐由以下部件組成：兩個一字形內核鋼板、兩個約束構件、硬質橡膠、兩個端部蓋板、連接肋板、兩塊波浪腹板；所述約束構件通過在外圍方矩管內部澆注混凝土組成。

所述兩個一字形內核鋼板采用分離式布置，分別由一個約束構件包裹，在其被約束構件包裹的區域表面粘貼硬質橡膠；一字形內核鋼板長度大于約束構件的長度，內核鋼板有外伸段。

所述約束構件共兩個，尺寸相同；兩個約束構件長邊平行放置；所述兩塊波浪腹板相互平行置于約束構件之間，通過焊接與兩約束構件連接。

所述端部蓋板共兩個，尺寸相同，為矩形平板，上面帶有兩個矩形孔；所述矩形孔形狀與一字形內核鋼板截面相同；兩個端部蓋板置于防屈曲支撐構件兩端，一字形內核鋼板從矩形孔中穿過；端部蓋板四周與約束構件及波浪腹板的端部截面通過焊接連接。

所述連接肋板為矩形平鋼板，其長度與兩一字形內核鋼板外伸段間距相等；連接肋板與內核一字鋼板外伸段采用雙面角焊縫連接；連接肋板與端部蓋板之間存在一定的間距，間距大小根據軸壓力作用下連接肋板變形極限值確定。

所述連接肋板以鉸接或剛接形式與結構框架連接；所述鉸接連接，通過在連接肋板上開單個銷釘孔，并與固定在所述結構框架上的耳板通過銷軸連接實現；所述剛接連接，通過在連接肋板上開螺栓孔，并與固定在所述結構框架上的蓋板通過高強螺栓連接實現。

本發明提出了一種新型的用波浪腹板連接的防屈曲支撐，具有以下優點：

（1）采用分肢式截面，使得內核截面充分展開，大幅節省原材料，尤其彌補了整體式截面防屈曲支撐在大噸位構件設計中的不足；

（2）使用波浪腹板連接構件的兩個分肢，利用波浪腹板面外抗彎剛度大的特點，避免了平腹板易于發生局部屈曲的問題，可以將波浪腹板做得高而薄，有效降低腹板用鋼量的同時，提高了腹板的抗剪屈曲荷載，更加容易滿足構件運輸和安裝過程中的剛度要求；

（3）通過兩塊波浪腹板及端部蓋板的設置，使得防屈曲支撐構件內部構造不外露，更加美觀的同時，提升構件的耐久性和耐腐蝕性。

附圖說明

圖1為用波浪腹板連接的分離式防屈曲支撐的截面圖；

圖2為用波浪腹板連接的分離式防屈曲支撐的側視圖一；

圖3為用波浪腹板連接的分離式防屈曲支撐的測試圖二；

圖4為端部蓋板的截面圖；

圖5為用波浪腹板連接的分離式防屈曲支撐的三維圖。

具體實施方式

下面結合附圖1～5，詳細說明本專利的實施方式。

如圖1、2、3所示，一種用波浪腹板連接的分離式防屈曲支撐構件包括以下部件：