一種屈曲約束支撐的裝置制造方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種屈曲約束支撐的裝置，該裝置包括：約束單元、伸縮節(jié)、支撐連接段、支撐內(nèi)核鋼芯、限位卡、玻璃纖維增強(qiáng)塑料層、聚氨酯泡沫層、無(wú)粘結(jié)材料層、肋板，該加工工藝采用真空導(dǎo)入一次性整體成型，本實(shí)用新型通過(guò)約束單元設(shè)置為一字或十字鋼板，以帶肋GFRP矩形管作為約束單元，通過(guò)聚氨酯泡沫條外包玻璃纖維布導(dǎo)入樹(shù)脂固化后形成肋板；利用伸縮節(jié)剛度小、柔度大、可設(shè)計(jì)性的特點(diǎn)，保證了軸力主要有內(nèi)核鋼芯承受；在支撐內(nèi)核鋼芯中部位置設(shè)置限位卡防止支撐內(nèi)核鋼芯和約束單元發(fā)生相對(duì)錯(cuò)動(dòng)，并在支撐內(nèi)核鋼芯約束全段涂刷無(wú)粘結(jié)材料以減少與約束單元的摩擦。本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，具有密封性、整體性、耐腐性的特點(diǎn)。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種屈曲約束支撐的裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于建筑金屬耗能【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種屈曲約束支撐的裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]防屈曲約束支撐作為一種耗能性能優(yōu)良的金屬耗能裝置，已在建筑結(jié)構(gòu)中得到廣泛運(yùn)用。國(guó)內(nèi)外的學(xué)者對(duì)防屈曲約束支撐的不同的構(gòu)造形式做了研究和探索，開(kāi)發(fā)出許多性能優(yōu)良的新型防屈曲約束支撐，但存在自重大，耐腐性差等問(wèn)題。目前防屈曲約束支撐主要分為兩種:(I)混合型，以鋼筋混凝土或鋼管混凝土作約束構(gòu)件，鋼材作為內(nèi)芯受力構(gòu)件；(2)全鋼型，以約束構(gòu)件和內(nèi)芯構(gòu)件均為鋼材；混合型屈曲約束支撐普遍存在整個(gè)支撐構(gòu)件自重大的問(wèn)題，自重過(guò)大可能會(huì)導(dǎo)致支撐構(gòu)件在安裝、使用過(guò)程中存在初始撓曲變形，會(huì)對(duì)支撐性能產(chǎn)生不利影響，且自重大的屈曲約束支撐構(gòu)件不便于吊裝安裝施工。此外，耐腐性差也是混合型屈曲約束支撐面臨的問(wèn)題。全鋼型屈曲約束支撐雖然在自重上比混合型減少很多，但用在高聳鋼塔架、橋梁等戶外結(jié)構(gòu)時(shí)，其耐腐性差，后期維護(hù)成本高的問(wèn)題十分關(guān)出。
[0003]但是現(xiàn)有屈曲約束支撐存在自重大、耐腐性差等缺點(diǎn)，若要將屈曲約束支撐實(shí)際應(yīng)用于高聳鋼塔架結(jié)構(gòu)和橋梁結(jié)構(gòu)上作為耗能裝置，首先應(yīng)當(dāng)考慮解決以上問(wèn)題，
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]本實(shí)用新型的目的在于提供一種屈曲約束支撐的裝置，旨在解決現(xiàn)有屈曲約束支撐存在自重大、耐腐性差的問(wèn)題。
[0005]本實(shí)用新型是這樣實(shí)現(xiàn)的，一種屈曲約束支撐的裝置，該屈曲約束支撐的裝置包括:約束單元、伸縮節(jié)、支撐連接段、支撐內(nèi)核鋼芯、限位卡、玻璃纖維增強(qiáng)塑料層、聚氨酯泡沫層、無(wú)粘結(jié)材料層、肋板；
[0006]約束單元設(shè)置在屈曲約束支撐的裝置的中間位置，支撐連接段設(shè)置在屈曲約束支撐的裝置的兩側(cè)，伸縮節(jié)設(shè)置在約束單元和支撐連接段之間，支撐內(nèi)核鋼芯設(shè)置在約束單元的內(nèi)部，限位卡設(shè)置在支撐內(nèi)核鋼芯的中間位置，聚氨酯泡沫層的外側(cè)設(shè)置包玻璃纖維增強(qiáng)塑料層，肋板設(shè)置在玻璃纖維增強(qiáng)塑料層的里面，無(wú)粘結(jié)材料層設(shè)置在支撐內(nèi)核鋼芯的表面。
[0007]進(jìn)一步，肋板采用聚氨酯泡沫層外包玻璃纖維增強(qiáng)塑料層導(dǎo)入樹(shù)脂固化制成。
[0008]進(jìn)一步，聚氨酯泡沫層采用成型泡沫填充而成。
[0009]進(jìn)一步，支撐內(nèi)核鋼芯為一字或十字鋼板結(jié)構(gòu)。
[0010]本實(shí)用新型提供的屈曲約束支撐的裝置，通過(guò)約束單元設(shè)置為一字或十字鋼板，以帶肋GFRP矩形管作為約束單元，通過(guò)聚氨酯泡沫條外包玻璃纖維布導(dǎo)入樹(shù)脂固化后形成肋板；利用伸縮節(jié)剛度小、柔度大、可設(shè)計(jì)性的特點(diǎn)，保證了軸力主要有內(nèi)核鋼芯承受；在支撐內(nèi)核鋼芯中部位置設(shè)置限位卡防止支撐內(nèi)核鋼芯和約束單元發(fā)生相對(duì)錯(cuò)動(dòng)，并在支撐內(nèi)核鋼芯約束全段涂刷無(wú)粘結(jié)材料以減少與約束單元的摩擦。本實(shí)用新型的整個(gè)支撐構(gòu)件采用真空導(dǎo)入一次性整體成型，支撐外部被GFRP整體密封包裹具有密封性、整體性、耐腐性的特點(diǎn)。此外，本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，方法易操作，提高了防屈曲約束支撐的性能，解決了現(xiàn)有屈曲約束支撐存在自重大、耐腐性差的問(wèn)題，提供了一種屈曲約束支撐的裝置及加工工藝。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0011]圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例提供的屈曲約束支撐的裝置結(jié)構(gòu)示意圖；
[0012]圖2本實(shí)用新型實(shí)施例提供的屈曲約束支撐的裝置的側(cè)視圖；
[0013]圖3是本實(shí)用新型實(shí)施例提供的約束單元的剖視圖；
[0014]圖中:1、約束單元；2、伸縮節(jié)；3、支撐連接段；4、支撐內(nèi)核鋼芯；5、限位卡；6、玻璃纖維增強(qiáng)塑料層；7、聚氨酯泡沫層；8、無(wú)粘結(jié)材料層；9、肋板；
【具體實(shí)施方式】
[0015]為了使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。
[0016]下面結(jié)合附圖及具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型的應(yīng)用原理作進(jìn)一步描述。
[0017]如圖1-圖3所示，本實(shí)用新型實(shí)施例的屈曲約束支撐的裝置主要由約束單元1、伸縮節(jié)2、支撐連接段3、支撐內(nèi)核鋼芯4、限位卡5、玻璃纖維增強(qiáng)塑料層6、聚氨酯泡沫層
7、無(wú)粘結(jié)材料層8、肋板9組成；約束單元I設(shè)置在屈曲約束支撐的裝置的中間位置，支撐連接段3設(shè)置在屈曲約束支撐的裝置的兩側(cè)，伸縮節(jié)2設(shè)置在約束單元I和支撐連接段3之間，支撐內(nèi)核鋼芯4設(shè)置在約束單元I的內(nèi)部，限位卡5設(shè)置在支撐內(nèi)核鋼芯4的中間位置，聚氨酯泡沫層7外包玻璃纖維增強(qiáng)塑料層6導(dǎo)入樹(shù)脂固化形成肋板9，無(wú)粘結(jié)材料層8設(shè)置在支撐內(nèi)核鋼芯4的表面；
[0018]本實(shí)用新型的支撐內(nèi)核鋼芯4為一字或十字鋼板，在約束單元I設(shè)計(jì)以帶肋GFRP矩形管作為約束單元1，約束單元I通過(guò)聚氨酯泡沫條，聚氨酯泡沫只起成型作用，并不提供側(cè)向剛度，側(cè)向約束完全由GFRP承擔(dān)，外包玻璃纖維布導(dǎo)入樹(shù)脂固化后形成GFRP的肋板9，在約束非屈服過(guò)渡段設(shè)計(jì)GFRP的伸縮節(jié)2，利用伸縮節(jié)2剛度小、柔度大、可設(shè)計(jì)性的特點(diǎn)，保證軸力主要有支撐內(nèi)核鋼芯4承受。在支撐內(nèi)核鋼芯4中部位置設(shè)置限位卡5防止支撐內(nèi)核鋼芯4和GFRP的約束單元I發(fā)生相對(duì)錯(cuò)動(dòng)，并在組成內(nèi)核鋼芯4約束全段涂刷無(wú)粘結(jié)材料以減少與約束單元的摩擦，整個(gè)支撐構(gòu)件采用真空導(dǎo)入一次性整體成型，支撐外部被GFRP整體密封包裹具有密封性、整體性、耐腐性的特點(diǎn)；
[0019]本實(shí)用新型的基本原理
[0020]本實(shí)用新型利用伸縮節(jié)5軸向剛度小、柔度大、可設(shè)計(jì)性的特點(diǎn)，支撐內(nèi)核鋼芯4承擔(dān)絕大部分軸力，外部GFRP約束機(jī)構(gòu)基本不受軸力，只起到約束作用，支撐在反復(fù)荷載作用下時(shí)，支撐內(nèi)核鋼芯4受拉一般會(huì)達(dá)到截面屈服，在受壓時(shí)，支撐內(nèi)核鋼芯4會(huì)繞弱軸發(fā)生彎曲，首先和GFRP的肋板9接觸，GFRP的肋板9限制其側(cè)移增大，使其達(dá)到一階屈曲模態(tài)，隨著軸壓力繼續(xù)增大，只要GFRP具有足夠多大的剛度限制支撐內(nèi)核鋼芯4發(fā)生側(cè)向變形，支撐內(nèi)核鋼芯4就會(huì)朝高階屈曲模態(tài)發(fā)展直至內(nèi)核受力單元到達(dá)全截面屈服，這樣整個(gè)支撐在拉壓情況下均進(jìn)入屈服以達(dá)到耗能，在結(jié)構(gòu)中充當(dāng)保險(xiǎn)絲以保護(hù)主體結(jié)構(gòu)的目的；
[0021]以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種屈曲約束支撐的裝置，其特征在于，該屈曲約束支撐的裝置包括:約束單元、伸縮節(jié)、支撐連接段、支撐內(nèi)核鋼芯、限位卡、玻璃纖維增強(qiáng)塑料層、聚氨酯泡沫層、無(wú)粘結(jié)材料層、肋板； 約束單元設(shè)置在屈曲約束支撐的裝置的中間位置，支撐連接段設(shè)置在屈曲約束支撐的裝置的兩側(cè)，伸縮節(jié)設(shè)置在約束單元和支撐連接段之間，支撐內(nèi)核鋼芯設(shè)置在約束單元的內(nèi)部，限位卡設(shè)置在支撐內(nèi)核鋼芯的中間位置，聚氨酯泡沫層的外側(cè)設(shè)置包玻璃纖維增強(qiáng)塑料層，肋板設(shè)置在玻璃纖維增強(qiáng)塑料層的里面，無(wú)粘結(jié)材料層設(shè)置在支撐內(nèi)核鋼芯的表面。
2.如權(quán)利要求1所述的屈曲約束支撐的裝置，其特征在于，肋板采用聚氨酯泡沫層外包玻璃纖維增強(qiáng)塑料層導(dǎo)入樹(shù)脂固化制成。
3.如權(quán)利要求1所述的屈曲約束支撐的裝置，其特征在于，聚氨酯泡沫層采用成型泡沫填充而成。
4.如權(quán)利要求1所述的屈曲約束支撐的裝置，其特征在于，支撐內(nèi)核鋼芯為一字或十字鋼板結(jié)構(gòu)。
【文檔編號(hào)】E01D19/04GK203755481SQ201320564908
【公開(kāi)日】2014年8月6日 申請(qǐng)日期:2013年9月11日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月11日
【發(fā)明者】董軍, 彭圣昊, 張立偉, 馮飛, 顧忠興 申請(qǐng)人:南京工業(yè)大學(xué)