[發明專利]平行斜板屈曲約束支撐

有效

• 申請號: 201410016987.6
• 申請日: 2014-01-14
• 公開（公告）號: CN103758244A
• 公開（公告）日: 2014-04-30
• 發明（設計）人: 王春林;孟少平;曾鵬;曾濱;吳京
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: E04B1/98
• 分類號: E04B1/98
• 代理公司: 南京瑞弘專利商標事務所(普通合伙) 32249
• 代理人: 徐激波

技術領域

本發明屬于土木工程領域，涉及用于減小工程結構地震響應的一種屈曲約束支撐。

背景技術

20世紀90年代以前，傳統的結構抗震方法是通過主體結構局部屈服耗散地震能量，如梁鉸機制等，這種抗震耗能方式導致結構主體破壞，嚴重增加了震后修復難度和成本，不利于結構的震后修復。自日本阪神地震與美國北嶺地震后，屈曲約束支撐作為一種性能優越的消能減震構件，在日本、美國等多震的發達國家得到了快速的推廣應用，在我國的研究也處于發展階段。屈曲約束支撐在核心部件外包裹約束部件來限制核心部件的彎曲變形，通過核心部件拉壓屈服耗散地震能量，在小震作用下相當于普通的中心支撐，給結構提供足夠的側向剛度，在中等和較大地震作用下相當于金屬阻尼器而耗散能量，如此既提高了結構的延性又充分發揮了支撐的耗能作用，使主體結構在地震作用下不會破壞或者破壞較小，是一種較為理想的抗震耗能方式。

目前，屈曲約束支撐的截面種類按照外圍約束材料以及組合情況可以分為三類：鋼筋混凝土外圍約束截面，鋼與混凝土組合外圍約束截面和全鋼外圍約束截面。采用鋼筋混凝土外圍約束截面或鋼與混凝土組合外圍約束截面，其存在的問題有：（1）構件制作精度要求高，導致制作費用增加，特別在澆注混凝土時，很難保證內核構件與外圍約束構件之間的預留間隙滿足精度方面的要求；(2)澆注混凝土等濕作業給制作與施工帶來了影響，其精度控制難度大；(3)涂裝在內核構件表面的隔離材料多采用環氧樹脂，品種單一，其耐久性差，易于從內核表面脫離。

此外，采用全鋼外圍約束截面的屈曲約束支撐，若其內核構件采用工字形、十字形、T形構件等，因內核構件的翼緣和腹板交接處存在倒角或者焊縫，一些屈曲約束支撐為實現外圍約束部件完美貼合內核構件，需要機械打磨內核構件的倒角或者約束部件的折角，這樣顯然會增加了施工復雜程度，又容易造成對內核約束部件的機械損傷。如已有技術實例（專利CN101974949B）中采用四個角鋼全方位約束耗能內芯構件的屈曲，同樣會因為十字形核心構件的倒角或焊縫而增加機械打磨工序；另一方面，技術實例CN201190347Y中的屈曲約束部件由兩個角鋼焊接組成方形筒，為了實現方形屈曲約束部件筒內角對內核構件邊緣的緊密貼合，內核構件角鋼的邊緣處和屈曲約束部件相應的肢尖位置也須作平滑處理，如此增加了施工復雜程度。此外，該屈曲約束部件對內核構件約束可能會因為內核約束構件的多波屈曲變形而導致緊密貼合效果下降，進而影響屈曲約束效果。

發明內容

本發明為了解決鋼筋混凝土外圍約束截面或鋼與混凝土組合外圍約束截面的屈曲約束支撐制作精度要求和制作費用高、混凝土等濕作業施工困難、涂裝在內核構件表面的隔離材料品種單一和耐久性差，全鋼外圍約束截面的屈曲約束支撐對含有倒角或者焊縫的耗能內芯構件需要額外加工以及外圍約束部件約束可靠度的問題，提出了一種制作方便、可靠度高的平行斜板屈曲約束支撐。

本發明采用的技術方案為：一種平行斜板屈曲約束支撐，包括耗能內芯構件、加固板和等截面屈曲約束部件；

所述耗能內芯構件包括中間屈服段和用于構件連接的端部擴大段，端部擴大段的截面積大于中間屈服段；

所述等截面屈曲約束部件設置在耗能內芯構件的中間段的外圍，等截面屈曲約束部件沿耗能內芯構件長度方向截面形式保持不變，用于約束耗能內芯構件的整體和局部屈曲，等截面屈曲約束部件包含折板，折板的邊側面與耗能內芯構件翼緣或腹板端部外伸長度1/4～1/2寬的約束區域緊靠，并留有間隙，間隙為0.5mm～3mm；

所述加固板固接于耗能內芯構件翼緣和腹板之間，加固板沿耗能內芯構件長度方向的位置位于耗能內芯構件端部擴大段與等截面屈曲約束部件之間，其一端設在耗能內芯構件端部擴大段范圍內，另一端伸入等截面屈曲約束部件內。

作為優選，所述耗能內芯構件是十字形構件或T形構件。

作為優選，所述加固板是鋼平板或角鋼。

作為優選，所述加固板是鋼平板，加固板固接于耗能內芯構件翼緣或腹板靠近根部1/2處內，等截面屈曲約束部件的折板的中側面與加固板保持有距離，且與加固板的固接縫保持平行。