本發(fā)明屬于土木工程領(lǐng)域，涉及用于減小工程結(jié)構(gòu)地震響應(yīng)的一種屈曲約束支撐。

背景技術(shù)：

20世紀(jì)90年代以前，傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)抗震方法是通過主體結(jié)構(gòu)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(dǎo)致結(jié)構(gòu)主體破壞，嚴(yán)重增加了震后修復(fù)難度和成本，不利于結(jié)構(gòu)的震后修復(fù)。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(yōu)越的消能減震構(gòu)件，在日本、美國等多震的發(fā)達(dá)國家得到了快速的推廣應(yīng)用，在我國的研究也處于發(fā)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(dāng)于普通的中心支撐，給結(jié)構(gòu)提供足夠的側(cè)向剛度，在中等和較大地震作用下相當(dāng)于金屬阻尼器而耗散能量，如此既提高了結(jié)構(gòu)的延性又充分發(fā)揮了支撐的耗能作用，使主體結(jié)構(gòu)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。采用全鋼外圍約束截面的屈曲約束支撐，如公開專利CN101974947B或CN101718123B，其內(nèi)核構(gòu)件采用工字型鋼等型鋼構(gòu)件，通過外圍全鋼約束構(gòu)件同時約束工字形截面的翼緣和腹板，由于工字型截面翼緣和腹板之間的連接焊縫或倒角等與外圍約束構(gòu)件抵觸，使得制作屈曲約束支撐的難度增加較多。而且，外圍約束鋼構(gòu)件緊貼內(nèi)核構(gòu)件，導(dǎo)致約束構(gòu)件的整體剛度減少，降低了約束構(gòu)件鋼材的使用效率。

此外，如果屈曲約束支撐的約束構(gòu)件緊貼內(nèi)核構(gòu)件，震后只能夠拆開約束構(gòu)件進(jìn)行屈曲約束支撐的目視檢測，無法快速對屈曲約束支撐的損傷情況進(jìn)行觀測，影響了屈曲約束支撐結(jié)構(gòu)的震后修復(fù)以及更換。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明為了提高全鋼屈曲約束支撐外圍約束部件材料的使用效率，增加內(nèi)核構(gòu)件在弱軸方向的抗彎剛度，同時提供震后快速、直接目視檢測損傷的新途徑，提出了一種雙核可視檢屈曲約束支撐。

本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：一種雙核可視檢屈曲約束支撐，包括兩塊耗能內(nèi)芯平板、兩組端部加勁板、兩塊端部連接板、多組連接定位板和外圍約束部件；

所述兩塊耗能內(nèi)芯平板沿板厚方向平行放置，等價于將一塊耗能內(nèi)芯平板沿厚度方向分開，提高了內(nèi)核構(gòu)件在弱軸方向的抗彎剛度，為此形成一種雙核心的屈曲約束支撐耗能機制。此外，不同材料有著差異的屈服強度，因此，耗能內(nèi)芯平板可以使用不同的材料。

所述端部加勁板采用矩形板，每組端部加勁板的兩對邊與平行放置的耗能內(nèi)芯平板垂直固接，作為截面腹板，端部加勁板的另外一邊與耗能內(nèi)芯平板的端邊位于同一平面內(nèi)。端部連接板與兩塊耗能內(nèi)芯平板的端邊和端部加勁板的一邊固接。通過端部加勁板與端部連接板的使用，使得在屈曲約束支撐端部形成彈性過渡段。

連接定位板為矩形板，在平行放置的耗能內(nèi)芯平板的內(nèi)部，其兩對邊與耗能內(nèi)芯平板垂直固接，所有的連接定位板位于同一平面內(nèi)，且等間距分布，連接定位板加強了兩塊耗能內(nèi)芯平板之間的聯(lián)系，同時連接定位板也能夠進(jìn)一步改變耗能內(nèi)芯平板的傳力和變形模式，有利于耗能內(nèi)芯板低周疲勞性能的提高。當(dāng)連接定位板位于中間時，定位板開洞后通過銷栓與外圍約束部件連接，限定其沿構(gòu)件長度方向的滑動。

外圍約束部件包括約束板、部分約束板和連接板，約束板位于耗能內(nèi)芯平板的外側(cè)，約束板寬度不小于耗能內(nèi)芯平板的最大寬度，部分約束板緊貼耗能內(nèi)芯平板的內(nèi)側(cè)外邊，部分約束板的約束寬度不大于耗能內(nèi)芯平板最小寬度的四分之一，兩塊部分約束板通過連接板形成槽形，并與約束板固接成整體共同約束兩塊耗能內(nèi)芯平板。通過約束板、部分約束板和連接板的有效拼接，使得外圍約束部件成為整體，同時也使得部分連接板位于外側(cè)，有利于外圍約束部件整體抗彎剛度的提高，且連接板的外移也預(yù)留出耗能內(nèi)芯板震后觀察損傷的空間。

作為優(yōu)選，所述耗能內(nèi)芯平板可形成中間窄、兩邊寬的平面形式。

作為優(yōu)選，所述端部加勁板每組可為兩片，兩片的間距加上兩倍端部加勁板厚度后小于兩片連接板或部分約束板之間的距離。兩片端部加勁板的設(shè)置，提高屈曲約束支撐端部平面的穩(wěn)定性，避免了屈曲約束支撐在外圍約束部件外側(cè)發(fā)生的局部失穩(wěn)，從而能夠提高屈曲約束支撐構(gòu)件和結(jié)構(gòu)的整體性能。

作為優(yōu)選，所述約束板為槽鋼，其腹板內(nèi)側(cè)約束緊貼耗能內(nèi)芯平板，與兩塊部分約束與連接板形成槽形焊接。

作為優(yōu)選，所述約束板為平板，與兩塊部分約束板與連接板形成槽鋼通過螺栓墊板連接。

上述兩種的外圍約束部件的設(shè)置，豐富了外圍約束部件的構(gòu)造形式，為實際工程提供更多的選擇。

作為優(yōu)選，所述連接板上帶有可視檢槽孔。槽孔的設(shè)置為監(jiān)測屈曲約束支撐的耗能內(nèi)芯板變形以及損壞情況提供了便利，為屈曲約束支撐震后的修復(fù)等工作奠定了基礎(chǔ)。

本發(fā)明具有以下有益效果：

1.雙核可視檢屈曲約束支撐的兩塊耗能內(nèi)芯平板沿板厚方向平行放置，等價于將一塊耗能內(nèi)芯平板沿厚度方向分開，而且兩塊耗能內(nèi)芯平板之間的距離可以調(diào)節(jié)，所以實行了內(nèi)核構(gòu)件在弱軸方向的抗彎剛度可控，形成一種雙核心的屈曲約束支撐。

2.雙核可視檢屈曲約束支撐的連接定位板為矩形板，在平行放置的耗能內(nèi)芯板的內(nèi)部，其兩對邊與耗能內(nèi)芯板垂直固接，所有的連接定位板位于同一平面內(nèi)，且等間距分布。與耗能內(nèi)芯板固接的連接定位板形成類似固接的邊界條件，進(jìn)而有效地控制、影響耗能內(nèi)芯板的變形模式，減小耗能內(nèi)芯板的表面應(yīng)變，提高了屈曲約束支撐的低周疲勞性能。當(dāng)連接定位板個數(shù)為奇數(shù)時，位于中間的連接定位板可開洞，通過銷栓與外圍約束部件連接，限定其沿構(gòu)件長度方向的滑動。提供了簡便的限位設(shè)置方法，簡化屈曲約束支撐的設(shè)計使用。

3.雙核可視檢屈曲約束支撐的約束板位于耗能內(nèi)芯板外側(cè)，部分約束板緊貼耗能內(nèi)芯板的外邊內(nèi)側(cè)，部分約束板通過連接板形成槽形，并與約束板固接成外圍約束部件共同約束兩塊耗能內(nèi)芯平板。其中，外圍約束部件的組成部件盡可能布置在屈曲約束支撐的外部，顯著提高了全鋼屈曲約束支撐外圍約束部件的整體穩(wěn)定剛度，提提高了約束部件材料的使用效率。

4.雙核可視檢屈曲約束支撐的約束板寬度不小于耗能內(nèi)芯板的最大寬度，部分約束板的約束寬度不大于耗能內(nèi)芯板最小寬度的四分之一。這種形式的外圍約束部件的設(shè)置，可以保證從內(nèi)側(cè)有足夠的空間來觀察到耗能內(nèi)芯板表面的損傷，且連接板上開有可視檢槽孔，實現(xiàn)屈曲約束支撐震后快速視檢及評估等工作的展開。

附圖說明

圖1是本發(fā)明實施例1的雙核可視檢屈曲約束支撐正視圖；

圖2是圖1的A-A剖面圖；

圖3是圖1的B-B剖面圖；

圖4是圖1的C-C剖面圖；

圖5是本發(fā)明實施例1的耗能內(nèi)芯板正視圖；

圖6是圖5的A-A剖面圖；

圖7是圖5的B-B剖面圖；

圖8是本發(fā)明實施例2的雙核可視檢屈曲約束支撐剖面圖；

圖9是本發(fā)明實施例3的雙核可視檢屈曲約束支撐耗能內(nèi)芯平板俯視圖；

圖10是本發(fā)明實施例4的雙核可視檢屈曲約束支撐剖面圖；

圖11是本發(fā)明實施例5的雙核可視檢屈曲約束支撐正視圖；

圖12是本發(fā)明實施例6的雙核可視檢屈曲約束支撐耗能內(nèi)芯平板正視圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和具體實施方式對本發(fā)明做進(jìn)一步說明。

實施例1

如圖1～7所示：一種雙核可視檢屈曲約束支撐，包括兩塊耗能內(nèi)芯平板1、兩組端部加勁板2、兩塊端部連接板3、一塊連接定位板4和外圍約束部件5；兩塊耗能內(nèi)芯平板1沿板厚方向平行放置；端部加勁板2為矩形板，端部加勁板2的兩對邊與平行放置的耗能內(nèi)芯平板1內(nèi)側(cè)垂直固接，作為截面腹板，端部加勁板2的另外一邊與耗能內(nèi)芯平板1的端邊位于同一平面內(nèi)；端部連接板3與兩塊耗能內(nèi)芯平板1的端邊和端部加勁板2的一邊固接；連接定位板4也為矩形板，在平行放置的耗能內(nèi)芯平板1的內(nèi)部，其兩對邊與耗能內(nèi)芯平板1垂直固接；外圍約束部件5包括約束板5-1、部分約束板5-2和連接板5-3，約束板5-1位于耗能內(nèi)芯平板1的外側(cè)，其寬度不小于耗能內(nèi)芯平板1的最大寬度，部分約束板5-2緊貼耗能內(nèi)芯平板1的內(nèi)側(cè)外邊，其約束寬度不大于耗能內(nèi)芯平板1最小寬度的四分之一；兩塊部分約束板5-2通過連接板5-3形成槽形，并與約束板5-1通過螺栓墊板連接，固接成整體共同約束兩塊耗能內(nèi)芯平板；位于中間的連接定位板4開洞，通過銷栓與外圍約束部件5連接，限定其沿構(gòu)件長度方向的滑動。

實施例2

如圖8所示：本實施例與實施例1其余部分相同，不同之處在于約束板5-1為槽鋼，其腹板內(nèi)側(cè)約束緊貼耗能內(nèi)芯平板1，與兩塊部分約束板5-2與連接板5-3形成槽形焊接。

實施例3

如圖9所示：本實施例與實施例1其余部分相同，不同之處在于耗能內(nèi)芯平板1中間窄、兩邊寬。

實施例4

如圖10所示：本實施例與實施例1其余部分相同，不同之處在于端部加勁板2每組為兩片，兩片的間距加上兩倍端部加勁板2厚度后小于兩片連接板5-3或部分約束板5-2之間的距離。

實施例5

如圖11所示：本實施例與實施例1其余部分相同，不同之處在于連接板5-3上帶有可視檢槽孔5-3-1。

實施例6

如圖12所示：本實施例與實施例1其余部分相同，不同之處在于2組連接定位板4位于同一平面內(nèi)，且等間距分布。

應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。本實施例中未明確的各組成部分均可用現(xiàn)有技術(shù)加以實現(xiàn)。