[發明專利]一種可直接更換一字型內核的全裝配式防屈曲支撐

有效

• 申請號: 201810499458.4
• 申請日: 2018-05-23
• 公開（公告）號: CN108625652B
• 公開（公告）日: 2020-08-07
• 發明（設計）人: 姜子欽;楊曉峰;李然;郭康;楊忠帥
• 申請（專利權）人: 北京工業大學
• 主分類號: E04H9/02
• 分類號: E04H9/02;E04B1/98
• 代理公司: 北京思海天達知識產權代理有限公司 11203
• 代理人: 劉萍

本發明涉及一種可直接更換一字型內核的全裝配式防屈曲支撐，屬于結構工程領域。該防屈曲支撐由兩個一字型內核構件、裝配式外圍約束裝置、兩塊內核外側連接蓋板以及第一高強螺栓群組成。基于內核分段裝配式設計理念，通過一字型內核構件分段頂緊傳遞軸向壓力、內核外側連接蓋板及第一高強螺栓群傳遞軸向拉力，通過在一字型內核構件上設置狗骨削弱或開槽削弱來控制內核構件塑性發展區域，使得該防屈曲支撐在滿足基本承載與耗能的同時，震后只需通過拆卸第一高強螺栓群及內核外側連接蓋板即可將兩個內核構件從外圍約束裝置中抽離更換，克服傳統裝配式防屈曲支撐更換內核時還需拆解外圍約束裝置的弊端，優化震后修復工作。

技術領域

本專利涉及一種可直接更換一字型內核的全裝配式防屈曲支撐，屬于結構工程技術領域。

背景技術

防屈曲支撐由內核構件和外圍約束裝置組成，內核構件承受軸向壓力，外圍裝置約束內核構件的橫向位移，使其在軸壓作用下發生全截面屈服。自上個世紀90年代的日本阪神地震和美國北嶺地震以來，防屈曲支撐在美國、日本等一些發達國家進行了大量的工程實踐，由于其兼具“正常使用狀態及小震時的支撐作用”以及“大震作用下的耗能作用”，使其成為最好的消能減震構件之一，并在近幾年得以迅速推廣應用。

目前，工程中采用的裝配式防屈曲支撐，其內核構件通常采用“一”字型、“十”字型或“工”字型構件，外圍約束裝置采用混凝土裝配式外圍約束型裝置、鋼管混凝土組合裝配式外圍約束型裝置或純鋼裝配式外圍約束型裝置，且內核構件表面與外圍約束裝置表面之間留有一定間隙，防止內核構件受壓時橫向膨脹而塞死。在正常使用狀態以及小震作用下，防屈曲支撐的內核構件受力保持彈性狀態，并為主體框架提供足夠的剛度；大震發生時，內核構件會首先進入屈服，大量消耗地震能量，保護主體框架。

然而，現在常用的裝配式防屈曲支撐，地震發生后需先拆解外圍約束裝置才能進行內核構件的更換，震后修復工作費時費力，不符合現在提倡綠色建筑的內涵。基于此，本發明提出一種可直接更換一字型內核的全裝配式防屈曲支撐，克服了傳統裝配式防屈曲支撐在震后修復時需先拆解外圍約束裝置的弊端。該防屈曲支撐由兩個一字型內核構件、兩個外伸式約束構件、兩個墊板、內核外側連接蓋板、第一高強螺栓群以及第二高強螺栓群組成，通過兩個一字型內核構件頂緊傳遞軸向壓力，通過內核外側連接蓋板及第一高強螺栓群傳遞軸向拉力，通過在一字型內核構件上設置狗骨削弱或開槽削弱來控制內核構件塑性發展區域，外圍約束裝置仍起到防止兩個一字型內核構件屈曲失穩的目的；震后只需通過拆卸第一高強螺栓群及內核外側連接蓋板即可將兩個內核構件從外圍約束裝置中抽離出，而無需拆解外圍約束裝置，更換內核構件的防屈曲支撐仍可繼續使用，優化震后修復工作。

此外，用于連接的第一高強螺栓群有傳力作用和限位作用，當一字型內核構件受拉時，第一高強螺栓群傳遞一字型內核構件上的拉力到內核外側連接蓋板，同時其限制外圍約束裝置滑動，此時外圍約束裝置不參與受力。當內核構件受壓時，第一高強螺栓群限制外圍約束裝置滑動，外圍約束裝置處于受彎狀態，約束兩個內核構件屈曲失穩。

本發明采用常用板件通過合理布置即可實現裝配式防屈曲支撐內核構件的直接更換，而且無需另外設置外圍約束裝置的限位裝置；本發明整體構造簡單且傳力合理，特別適用于地震設防烈度較高地區的建筑，在保證結構抗側力構件“承載”與“耗能”的同時，又能解決其震后無法快速修復等問題，提高功效和時效，優化震后修復工作。

發明內容

本發明提出一種可直接更換一字型內核的全裝配式防屈曲支撐，旨在解決現有的裝配式防屈曲支撐震后修復時還需拆解外圍約束裝置而無法直接更換內核構件的弊端，提高功效和時效，優化震后修復工作，也為裝配式防屈曲支撐提供了更多的選擇范圍。

為實現上述目的，本發明采用如下技術手段：