一種新型耗能減震屈曲約束支撐的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及土木工程領(lǐng)域，具體涉及到一種減少工程結(jié)構(gòu)災(zāi)害的新型耗能減震屈曲約束支撐。
【背景技術(shù)】
[0002]屈曲約束支撐技術(shù)最初起源于日本，我國第一次使用是在2005年建設(shè)的北京某大廈中，這種新型中心支撐抗側(cè)力體系，在地震中具有更好的抗震耗能性能，近年來，我國空間結(jié)構(gòu)在“一場兩館”體育建筑、高鐵站房和無站臺柱雨棚、大中城市航站樓的新建與擴建、大面積展覽中心建設(shè)中應(yīng)用蓬勃發(fā)展，這表明空間結(jié)構(gòu)在這些公共建筑工程中具有顯著優(yōu)勢和引領(lǐng)作用，并在國際上也產(chǎn)生了深遠影響。
[0003]而屈曲約束支撐既是一類支撐構(gòu)件，具有普通支撐所具有的軸向剛度，可以給結(jié)構(gòu)提供初始剛度；又是一類耗能減震元件，受拉與受壓過程中，核心單元因受到約束單元的約束，產(chǎn)生屈服而不屈曲具有良好的耗能減震效果。
[0004]傳統(tǒng)的屈曲約束支撐大多采用“鋼管和砂漿”的約束機制，此類屈曲約束支撐自重較大，不適用于大跨度空間結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用；且其耐久性能不佳，限制了其在露天環(huán)境中的應(yīng)用。
[0005]此外，由于傳統(tǒng)屈曲約束支撐為一體式構(gòu)件，不便于檢修；且在震害作用下破壞以后，需將整個構(gòu)件替換掉，浪費資源，增加建筑物震后修復(fù)費用。
[0006]本申請人同時提出了另外一款結(jié)構(gòu)的新型耗能減震屈曲約束支撐，該支撐的上、下約束板采用V形角形板件結(jié)構(gòu)，此種結(jié)構(gòu)，上、下約束板構(gòu)成菱形界面結(jié)構(gòu)，其慣性矩比較大，使用較薄鋼結(jié)構(gòu)即可達到足夠的約束力，減少用料，但是由于V形結(jié)構(gòu)與核心板接觸面積小，導(dǎo)致約束可靠性比較低，不適合大面積空間結(jié)構(gòu)使用。
【實用新型內(nèi)容】
[0007]為了解決上述存在的問題，本實用新型提供一種新型耗能減震屈曲約束支撐。
[0008]本實用新型為解決上述問題所采用的技術(shù)方案為:提供一種新型耗能減震屈曲約束支撐，包括核心板，平行設(shè)置在該核心板上下兩側(cè)的上約束板和下約束板，所述上約束板和下約束板兩端分別設(shè)置有半十字形角形板件，所述半十字形角形板件通過螺栓將核心板兩端進行上下固定，使其兩端形成十字形狀，所述上約束板和下約束板相對核心板側(cè)的表面上開有凹槽，所述核心板鑲嵌在該凹槽內(nèi)。
[0009]優(yōu)選的，所述核心板與凹槽之間填充有無粘結(jié)材質(zhì)，通過填充無粘結(jié)材質(zhì)可以降低核心板與凹槽壁之間的摩擦效應(yīng)。
[0010]優(yōu)選的，所述無粘結(jié)材質(zhì)為鋰基潤滑脂或丁基橡膠。
[0011]優(yōu)選的，所述核心板側(cè)面設(shè)置有限位卡勾，所述凹槽上與限位卡勾對應(yīng)位置處設(shè)置有限位卡槽，通過設(shè)置限位卡勾與限位卡槽，可以使核心板在往復(fù)拉壓作用下，不發(fā)生位移。
[0012]優(yōu)選的，所述上約束板和下約束板分別都包括一塊水平板和垂直設(shè)置在所述水平板上的兩條縱向加強筋。
[0013]優(yōu)選的，所述半十字形角形板件是由兩塊L形角形板件通過螺栓連接構(gòu)成，其中上面兩塊L形角形板件通過螺栓連接為一體形成的半十字形角形板件，與上約束板連接，下面兩塊L形角形板件通過螺栓連接為一體形成的半十字形角形板件，與下約束板連接，使得整個約束支撐兩端形成十字形狀，可便于與其配合的設(shè)備結(jié)構(gòu)連接。
[0014]優(yōu)選的，所述核心板采用A5083鋁合金所制，其屈服荷載較低，在155MPa左右，能較早進入塑性耗能狀態(tài)；其應(yīng)變硬化現(xiàn)象十分明顯，循環(huán)荷載作用下其極限荷載接近300MPa，滯回環(huán)面積較大，為一種優(yōu)異的耗能材料。
[0015]優(yōu)選的，所述上約束板和下約束板都采用A6061鋁合金所制。
[0016]本實用新型的有益效果:本實用新型所述的新型耗能減震屈曲約束支撐，采用上下約束板將核心板鑲嵌在其內(nèi)，以便該支撐在受到往復(fù)力作用時可以避免屈曲失穩(wěn)，確保進入塑性耗能狀態(tài)消耗外部地震災(zāi)害所帶來的能量，降低損害，進一步，核心板采用A5083鋁合金材質(zhì)所制，使得整個結(jié)構(gòu)自重減輕，適合空間長度比較長區(qū)域，且該結(jié)構(gòu)的支撐，核心板與上、下約束板接觸面積大，使得整個結(jié)構(gòu)約束可靠性高，適合空間寬度比較寬區(qū)間，且該結(jié)構(gòu)拆卸方便，維修簡單，具有良好的經(jīng)濟效益與社會效益。
【附圖說明】
[0017]圖1是本實用新型一種新型耗能減震屈曲約束支撐立體結(jié)構(gòu)爆炸圖；
[0018]圖2是本實用新型一種新型耗能減震屈曲約束支撐立體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖3是本實用新型一種新型耗能減震屈曲約束支撐主視圖；
[0020]圖4是本實用新型一種新型耗能減震屈曲約束支撐仰視圖；
[0021]圖5是本實用新型一種新型耗能減震屈曲約束支撐側(cè)視圖；
[0022]圖6是圖4中沿A-A線的剖視圖。
【具體實施方式】
[0023]以下結(jié)合具體附圖對本實用新型作進一步的說明。
[0024]如圖1所示，提供一種新型耗能減震屈曲約束支撐，其包括核心板1，平行設(shè)置在核心板I上下兩側(cè)的上約束板2和下約束板3，在上約束板2和下約束板3兩端分別設(shè)置有一個十字形角形板件5，上約束板2和下約束板3相對核心板I側(cè)的表面上向內(nèi)開有凹槽4，核心板I鑲嵌在該凹槽4內(nèi)，并在核心板I與凹槽4之間填充有鋰基潤滑脂，上約束板2和下約束板3通過螺栓連接將核心板I夾在其中間，其中核心板I是由A5083鋁合金所制，上約束板2和下約束板3是由A6061鋁合金所制。
[0025]如圖1-2所示，上約束板2包括一塊水平板和垂直設(shè)置在該水平板上兩條加強筋21 (見圖2);下約束板3包括一塊水平板和垂直設(shè)置在該水平板上的兩條加強筋31 (見圖1)。
[0026]如圖2所示，十字形角形板件5是由四塊L形角形板件51通過螺栓連接形成，其上面兩塊L形角形板件51通過螺栓連接形成上半十字形角形板件與上約束板2連接，同理，下面兩塊L形角形板件51通過螺栓連接形成下半十字形角形板件與下約束板3連接，在上約束板2與下約束板3連接將核心板I固定在其內(nèi)凹槽4時，上面兩塊連接為一體的L形角形板件51通過螺栓與下面兩塊連接為一體的L形角形板件51連接，對核心板I的兩端部進行固定，同時使得整個約束支撐兩端形成十字形狀，以便于其與外部設(shè)備結(jié)構(gòu)的連接使用。
[0027]如圖3至圖5所示，為上述一種新型耗能減震屈曲約束支撐的主視圖、仰視圖及側(cè)視圖；
[0028]如圖6所示，核心板I的水平方向兩側(cè)壁分別設(shè)置有一個限位卡勾7，與限位卡勾7位置對應(yīng)的，上約束板2和下約束板3相對核心板I面所開的凹槽4兩側(cè)壁分別開有有限位卡槽6，所述限位卡勾7剛好與所述限位卡槽6配合，實現(xiàn)核心板I受往復(fù)拉壓力作用時的位置約束。
[0029]本實用新型所述一種新型耗能減震屈曲約束支撐，其工作時候，在受到外界地震等類似災(zāi)害時，該約束支撐內(nèi)的核心板I可以快速進入到塑性耗能狀態(tài)，防止局部發(fā)生屈曲破壞，外圍的上約束板2和下約束板3包圍著內(nèi)部核心板1，防止核心發(fā)生整體屈曲破壞，并在內(nèi)部核心板I與凹槽4之間填充鋰基潤滑脂，由于鋰基潤滑脂的存在，上約束板2和下約束板3并不承受外部傳遞過來的荷載，只有核心板I單獨受力，在受拉過程中，核芯鋁板I受拉變形，與普通支撐的力學(xué)性能基本一致，且同時通過限位卡勾7與限位卡槽6配合帶動上約束板2和下約束板3發(fā)生位移；在受壓過程中，核芯板I受壓變形，帶動上約束板2和下約束板3發(fā)生位移，由于外圍上約束板2和下約束板3的存在，核心板I只發(fā)生屈服卻不會發(fā)生屈曲或只發(fā)生多波小幅屈曲破壞，變形穩(wěn)定，具有良好的耗能減震效果。
[0030]以上內(nèi)容是結(jié)合具體的優(yōu)選實施方式對本實用新型所作的進一步詳細說明，不能認定本實用新型的具體實施只局限于這些說明，對于本實用新型所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，在不脫離本實用新型構(gòu)思的前提下，還可以做出若干簡單推演或替換，都應(yīng)當(dāng)視為屬于本實用新型的保護范圍。
【主權(quán)項】
1.一種新型耗能減震屈曲約束支撐，其特征在于:包括核心板，平行設(shè)置在該核心板上下兩側(cè)的上約束板和下約束板，所述上約束板和下約束板兩端分別設(shè)置有半十字形角形板件，所述半十字形角形板件通過螺栓將核心板兩端進行上下固定，使其兩端形成十字形狀，所述上約束板和下約束板相對核心板側(cè)的表面上開有凹槽，所述核心板鑲嵌在該凹槽內(nèi)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型耗能減震屈曲約束支撐，其特征在于:所述核心板與凹槽之間填充有無粘結(jié)材質(zhì)。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的新型耗能減震屈曲約束支撐，其特征在于:所述無粘結(jié)材質(zhì)為鋰基潤滑脂或丁基橡膠。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型耗能減震屈曲約束支撐，其特征在于:所述核心板側(cè)面設(shè)置有限位卡勾，所述凹槽上與限位卡勾對應(yīng)位置處設(shè)置有限位卡槽。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型耗能減震屈曲約束支撐，其特征在于:所述上約束板和下約束板分別都包括一塊水平板和垂直設(shè)置在所述水平板上的兩條縱向加強筋。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型耗能減震屈曲約束支撐，其特征在于:所述半十字形角形板件是由兩塊L形角形板件通過螺栓連接構(gòu)成。7.根據(jù)權(quán)利要求1-6任一項所述的新型耗能減震屈曲約束支撐，其特征在于:所述核心板采用A5083鋁合金所制。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的新型耗能減震屈曲約束支撐，其特征在于:所述上約束板和下約束板都采用A6061鋁合金所制。
【專利摘要】本實用新型公開了一種新型耗能減震屈曲約束支撐，包括核心板，平行設(shè)置在該核心板上下兩側(cè)的上約束板和下約束板，所述上約束板和下約束板兩端分別設(shè)置有十字形角形板件，所述上約束板和下約束板相對核心板側(cè)的表面上開有凹槽，所述核心板鑲嵌在該凹槽內(nèi)，采用上下約束板將核心板鑲嵌在其內(nèi)，以便該支撐在受到往復(fù)力作用時可以避免屈曲失穩(wěn)，確保進入塑性耗能狀態(tài)，消耗外部地震災(zāi)害所帶來的能量，降低損害，進一步，核心板采用A5083鋁合金材質(zhì)所制，使得整個結(jié)構(gòu)自重減輕，適合于大跨度空間結(jié)構(gòu)，且該結(jié)構(gòu)拆卸方便，維修簡單，具有良好的經(jīng)濟效益與社會效益。
【IPC分類】E04B1/98
【公開號】CN204645305
【申請?zhí)枴緾N201520327639
【發(fā)明人】張其林, 羅曉群, 賈斌, 王忠全
【申請人】上海同磊土木工程技術(shù)有限公司
【公開日】2015年9月16日
【申請日】2015年5月20日