[發明專利]一種帶有一字型內芯的防屈曲支撐構件

有效

• 申請號: 201510589847.2
• 申請日: 2015-09-16
• 公開（公告）號: CN105239691B
• 公開（公告）日: 2017-11-03
• 發明（設計）人: 郭麗娜;丁勇;吳斌;張延哲
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: E04B1/98
• 分類號: E04B1/98
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所23109
• 代理人: 遲芳

技術領域

本發明涉及一種帶有一字型內芯的防屈曲支撐構件。

背景技術

傳統的結構抗震方法是通過提高結構本身的強度和剛度來抵御地震作用，同時利用結構的延性以及塑性變形，來消耗地震輸入的能量。這種方法的缺點是在地震中主要依靠結構自身的損傷來消耗能量，而地震作用性往往是不確定的，而大量的震害調查研究也表明，震后結構雖未倒塌，但嚴重的破損導致結果無法繼續使用，加固成本高昂，加固與重建陷入兩難選擇。因此，傳統的、消極的抗震對策并不可取，特別是在中、高度地震設防烈度區。在結構中設置防屈曲支撐構件是改善結構抗震性能的一種積極有效的措施。防屈曲支撐構件既可用于新建結構，又適用于已有結構的抗震加固，同時對高層建筑的控制效果要更為明顯，因此，在實際工程中應用廣泛。

典型的防屈曲支撐構件由內芯、外包約束構件以及兩者之間所設置的無粘結層或間隙三部分所構成。其中支撐內芯只承受軸力，只產生軸向變形，而約束構件則通過其抗彎剛度和抗彎承載力來防止鋼支撐受壓側向屈曲。目前，市場上常用的防屈曲支撐構件主要純鋼型和灌漿型。其中，純鋼型防屈曲支撐為防止內芯構件自身受壓屈服，一般要求內芯構件截面回轉半徑較大，多為焊接組合截面，而焊接熱應力以及焊接殘余變形往往會影響支撐的整體組裝，焊接操作會改變內芯的設計屈服力，甚至降低內芯構件的低周期疲勞性能，而且，純鋼支撐一般費用較高；而灌漿型防屈曲支撐構件通常是對內芯板材進行火焰切割處理，平面上形成變截面的幾何削弱，在截面削弱區域形成易于屈服的耗能區間，同純鋼支撐一樣，內芯構件的二次加工降低了內芯構件的力學性能及抗疲勞性能。此外，現有的支撐構件，為了滿足端部強節點連接，一般端部連接板均做加強處理，即連接板局部加厚或連接板局部尺寸放大，這種二次加工同樣影響了支撐的整體性能。

發明內容

本發明的目的是提供一種帶有一字型內芯的防屈曲支撐構件，以解決現有市場上使用的防屈曲支撐構件的焊接熱應力以及焊接殘余變形往往會影響支撐的整體組裝，降低內芯構件的低周期疲勞性能、內芯構件的抗屈曲能力低且成本高的問題。

本發明為解決上述技術問題采取的技術方案是：

一種帶有一字型內芯的防屈曲支撐構件，它包括內芯構件、約束構件、水泥砂漿、兩個端板和兩個端部連接部件，所述內芯構件為一字型變厚度鋼板，內芯構件的厚度由中心向兩端逐漸遞增，所述內芯構件插裝在約束構件內，所述約束構件內填充有水泥砂漿，兩個端板分別設置在約束構件的兩端，端板與端部連接部件一一對應設置；

每個端部連接部件包括兩個豎向肋板，端板沿其板面厚度方向加工有十字形預留通孔，所述內芯構件的兩端分別穿過兩個端板上十字形預留通孔中的水平孔，兩個豎向肋板分別穿過十字形預留通孔中的豎直孔并與內芯構件固定連接。

本發明與現有技術相比具有以下有益效果：

1、本發明中內芯構件為成品變厚度鋼板一次性切割形成，成品變厚度鋼板的使用，避免焊接操作導致的內芯構件設計軸力的改變以及低周期疲勞性能的降低，最大限度地保留了內芯構件的原有力學性能，改善了內芯構件的抗屈曲能力，從根本上提高了防屈曲支撐的耗能能力。

2、變厚度鋼板可因根據需要在一定范圍內進行變厚度生產，可根據支撐在結果中受力大小進行減量優化設計，節省鋼材，減輕結構自重，滿足綠色建筑要求。

3、本發明中內芯構件為一字型變厚度鋼板，構造簡單，安裝步驟簡易方便，無需二次加工，內芯構件截面較小，同時內芯構件的用鋼量降低，便于節約鋼材，造價低廉。

附圖說明

圖1是本發明的主視結構示意圖；

圖2是本發明的主視結構剖面圖；

圖3是圖1中A-A處的剖面圖；

圖4是端板4的主視結構示意圖；

圖5是內芯構件1的主視結構剖面圖；

圖6是圖5中B處的放大圖；

圖7是本發明的裝配示意圖；

圖8是銷軸連接的本發明立體結構示意圖。

具體實施方式

具體實施方式一：結合圖1、圖2、圖3、圖4、圖5、圖6、圖7和圖8說明本實施方式，本實施方式包括內芯構件1、約束構件2、水泥砂漿3、兩個端板4和兩個端部連接部件5，所述內芯構件1為一字型變厚度鋼板，內芯構件1的厚度由中心向兩端逐漸遞增，所述內芯構件1插裝在約束構件2內，所述約束構件2內填充有水泥砂漿3，兩個端板4分別設置在約束構件2的兩端，端板4與端部連接部件5一一對應設置；