專利名稱:一種屈曲約束支撐的制作方法
技術領域:
本實用新型涉及一種建筑結構。具體為一種屈曲約束支撐。
背景技術:
歷次震害表明消能減震技術能有效減輕結構損傷大幅提高結構抗震能力,保障人民生命財產安全。目前,消能減震技術在國家規(guī)范中明確推薦使用(國家標準《建筑抗震設計規(guī)范》GB50011-2010),其中金屬位移型阻尼器是其中關鍵技術隔震產品的發(fā)展主要方式之一,而屈曲約束支撐(BRB、UBB)應用最為廣泛。普通的支撐結構受壓會產生屈曲現(xiàn)象,當支撐受壓屈曲后,剛度和承載力急劇降低。在地震或風的作用下,支撐結構在受壓和受拉兩種狀態(tài)下往復變化。當支撐由壓曲狀態(tài)逐漸變至受拉狀態(tài)時,支撐的內力以及剛度接近為零,因而普通支撐在反復荷載作用下滯回性能較差。為解決普通支撐受壓屈曲以及滯回性能差的問題,在支撐外部設置外部約束,約束支撐的受壓屈曲,構成屈曲約束支撐。屈曲約束支撐包括芯材及用于約束芯材受壓屈曲的套筒,芯材與套筒之間還設有填充物。屈曲約束支撐僅芯材與其他構件連接,所受的荷載全部由芯材承擔,套筒和填充物僅約束芯材受壓屈曲,使芯材在受拉和受壓下均能進入屈曲變形狀態(tài),因而,屈曲約束支撐的滯回性能優(yōu)良。屈曲約束支撐一方面可以避免普通支撐拉壓承載力差異顯著的缺陷,另一方面具有金屬阻尼器的耗能能力,可以在結構中充當“保險絲”,使得主體結構基本處于彈性范圍內。因此,屈曲約束支撐的應用,可以全面提高傳統(tǒng)的支撐框架在中震和大震下的抗震性能。屈曲約束支撐在受壓時平面內、外變形形態(tài)直接決定了最終構件破壞機制,目前, 一般屈曲約束支撐在受壓時處于低階屈曲狀態(tài),極易引起屈曲支撐產生大變形,并導致構架失穩(wěn)。
實用新型內容本實用新型解決的技術問題在于克服現(xiàn)有的屈曲約束支撐受壓時處于低階屈曲狀態(tài)從而極易引起屈曲約束支撐產生大變形導致架構失穩(wěn)得缺點,提供一種受壓時產生高階變形的屈曲約束支撐。本實用新型的屈曲約束支撐,包括芯材、套設于所述芯材外部的套筒及填充在所述芯材與所述套筒之間的填充物,所述屈曲約束支撐還包括至少一個當所述屈曲約束支撐受壓時引導所述芯材變形的變形引導裝置,所述變形引導裝置包括成對錨固在所述填充物內的引導栓,每對引導栓包括兩個垂直于所述芯材的長度方向設置并且共線且其連線經過所述芯材在該處橫截面的中心的引導栓,每個所述引導栓的一端抵靠在所述芯材上。作為優(yōu)選,所述屈曲約束支撐包括多個沿所述芯材的長度方向均勻間隔設置的所述變形引導裝置。作為優(yōu)選,每個所述變形引導裝置包括一對引導栓。作為優(yōu)選,每個所述弓I導栓的形狀和尺寸均相同。[0010]作為進一步的優(yōu)選,所述引導栓為柱狀。作為進一步的優(yōu)選,所述引導栓為圓柱狀。作為優(yōu)選,所述引導栓與所述填充物之間具有縫隙。本實用新型所述的屈曲約束支撐和現(xiàn)有技術相比,具有以下有益效果1、本實用新型的屈曲約束支撐由于設置了變形引導裝置以引導芯材受壓時產生高階屈服形態(tài),可以有效避免屈曲約束支撐失穩(wěn),進一步提高屈曲約束支撐的極限承載能力。2、引導栓與填充物之間留有縫隙,以允許在屈曲約束支撐受壓力較大時,引導栓發(fā)生一定程度的傾斜,使芯材在設有引導栓的位置處發(fā)生一定程度的變形,從而使得芯材的整體變形更緩和,防止在設有引導栓的位置處發(fā)生應力過于集中導致芯材的整體強度降低。3、每個所述引導栓的形狀和尺寸均相同,以使芯材的變形更均勻,減少應力集中, 從而提高屈曲約束支撐的極限承載能力。4、引導栓為圓柱狀,不僅加工方便,且可進一步減少應力集中,從而進一步提高屈曲約束支撐的極限承載能力。
圖1為本實用新型一個實施例的屈曲約束支撐的縱向剖面圖;圖2為沿圖1中的A-A線的剖視圖;圖3為本實用新型一個實施例的屈曲約束支撐受壓時的結構示意圖。附圖標記1-屈曲約束支撐,2-芯材,3-套筒,4-填充物,5-變形引導裝置,6_弓丨導栓,7_縫隙。
具體實施方式
圖1為本實用新型一個實施例的屈曲約束支撐的縱向剖面圖,圖2為沿圖1中的 A-A線的剖視圖,圖3為本實用新型一個實施例的屈曲約束支撐受壓時的結構示意圖。如圖 1和圖2所示,本實用新型的屈曲約束支撐1,包括芯材2、套設于所述芯材2外部的套筒3 及填充在所述芯材2與所述套筒3之間的填充物4。芯材2可采用低屈服點的鋼材或普通低碳鋼,套筒3采用橫截面為圓形或者方形的鋼管,填充物4可為混凝土、砂漿材料或者其他材料。所述屈曲約束支撐1還包括多個沿所述芯材2的長度方向均勻間隔設置的變形引導裝置5,每個所述變形引導裝置5包括成對錨固在所述填充物內的引導栓6,每對引導栓 6包括兩個垂直于所述芯材2的長度方向設置的引導栓6,兩個引導栓共線且其連線經過芯材2在此處的橫截面的中心。每個所述引導栓6的一端抵靠在所述芯材2上。在本實施例中,每個所述變形引導裝置5包括一對弓丨導栓6。如圖3所示,當本實用新型的屈曲約束支撐1受壓時,芯材2發(fā)生彎曲變形,在設置有引導栓6的位置處,芯材2被引導栓6的一端抵住,不會延續(xù)上面的變形趨勢繼續(xù)變形,在壓力的作用下,芯材2在引導栓6以下的位置處發(fā)生相反方向的變形,在下一個引導栓6位置處,變形的方向再次改變,形成了高階變形。沒有設置引導栓6的屈曲約束支撐1受壓時,芯材2產生變形方向單一的彎曲變形,當受到的壓力很大時,容易產生低階大變形,導致構架失穩(wěn)。而本實用新型的屈曲約束支撐1由于設置了多個引導栓6以引導芯材 2受壓時產生高階屈服形態(tài),可以有效避免屈曲約束支撐1失穩(wěn),進一步提高屈曲約束支撐 1的極限承載能力。作為上述實施例的優(yōu)選,所述引導栓6與所述填充物4之間具有縫隙7,以允許在屈曲約束支撐1受壓力較大時,引導栓6發(fā)生一定程度的傾斜,使芯材2在設有引導栓6的位置處發(fā)生一定程度的變形,從而使得芯材2的整體變形更緩和,防止在設有引導栓6的位置處應力過于集中導致芯材2的整體強度降低。作為上述實施例的優(yōu)選,每個所述引導栓6的形狀和尺寸均相同,以使芯材2的變形更均勻,減少應力集中,從而提高屈曲約束支撐1的極限承載能力。作為上述實施例的優(yōu)選,所述引導栓6為柱狀,進一步優(yōu)選為圓柱狀,其不僅加工方便,且可進一步減少應力集中,從而進一步提高屈曲約束支撐1的極限承載能力。以上實施例僅為本實用新型的示例性實施例,不用于限制本實用新型,本實用新型的保護范圍由權利要求書限定。本領域技術人員可以在本實用新型的實質和保護范圍內,對本實用新型做出各種修改或等同替換,這種修改或等同替換也應視為落在本實用新型的保護范圍內。
權利要求1.一種屈曲約束支撐,包括芯材、套設于所述芯材外部的套筒及填充在所述芯材與所述套筒之間的填充物,其特征在于所述屈曲約束支撐還包括至少一個當所述屈曲約束支撐受壓時引導所述芯材變形的變形引導裝置,所述變形引導裝置包括成對錨固在所述填充物內的引導栓,每對引導栓包括兩個垂直于所述芯材的長度方向設置并且共線且其連線經過所述芯材在該處橫截面的中心的引導栓,每個所述引導栓的一端抵靠在所述芯材上。
2.根據(jù)權利要求1所述的屈曲約束支撐,其特征在于所述屈曲約束支撐包括多個沿所述芯材的長度方向均勻間隔設置的所述變形引導裝置。
3.根據(jù)權利要求2所述的屈曲約束支撐,其特征在于每個所述變形引導裝置包括一對所述引導栓。
4.根據(jù)權利要求1-3中任一項所述的屈曲約束支撐,其特征在于每個所述引導栓的形狀和尺寸均相同。
5.根據(jù)權利要求4所述的屈曲約束支撐,其特征在于所述引導栓為柱狀。
6.根據(jù)權利要求5所述的屈曲約束支撐,其特征在于所述引導栓為圓柱狀。
7.根據(jù)權利要求1_3、5和6中任一項所述的屈曲約束支撐,其特征在于所述引導栓與所述填充物之間具有縫隙。
專利摘要本實用新型涉及一種屈曲約束支撐,包括芯材、套設于所述芯材外部的套筒及填充在所述芯材與所述套筒之間的填充物,所述屈曲約束支撐還包括至少一個當所述屈曲約束支撐受壓時引導所述芯材變形的變形引導裝置,所述變形引導裝置包括成對錨固在所述填充物內的引導栓,每對引導栓包括兩個垂直于所述芯材的長度方向設置并且共線且其連線經過所述芯材在該處橫截面的中心的引導栓,每個所述引導栓的一端抵靠在所述芯材上。本實用新型克服了現(xiàn)有的屈曲約束支撐受壓時處于低階屈曲狀態(tài)從而極易引起屈曲約束支撐產生大變形導致架構失穩(wěn)的缺點,提供一種受壓時產生高階變形的屈曲約束支撐。
文檔編號E04B1/18GK202248249SQ201120309079
公開日2012年5月30日 申請日期2011年8月23日 優(yōu)先權日2011年8月23日
發(fā)明者王磊, 薛彥濤, 高杰 申請人:建研科技股份有限公司