專利名稱：屈曲約束支撐鋼管高強混凝土框架節(jié)點的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種涉及一種建筑構(gòu)件，特別是涉及一種屈曲約束支撐鋼管高強混 凝土框架節(jié)點。
背景技術(shù)：
鋼管高強混凝土柱利用鋼管和高強混凝土兩種材料在受力過程相互之間的組合 作用，充分發(fā)揮這兩種材料的優(yōu)勢，使混凝土的塑性和韌性大為改善，且避免或延緩鋼 管發(fā)生局部屈曲，使鋼管混凝土柱整體承載力高、塑性和韌性好。目前在地震區(qū)高層建 筑中應(yīng)用鋼管高強混凝土柱，可解決普通鋼筋混凝土柱的脆性破壞問題，從而放寬軸壓 比限制，同時利用鋼管對核心混凝土的約束，大幅度提高混凝土的強度，減少柱的截面 尺寸，減低工程的造價。我國采用鋼管高強混凝土結(jié)構(gòu)的高層建筑層出不窮，采用鋼 管高強混凝土的第一座高層建筑是廣州好世界廣場大廈，地上33層，地下3層，地上 總高116.3m。地上2層以下，采用C60級的鋼管高強混凝土柱，主樓柱直徑為1100— 1200mm,鋼管壁厚為20mm或10mm，1995年建成。由于柱子截面與鋼筋混凝土相比減 小很多，擴大了使用空間，同時施工也方便，因而取得了較好的經(jīng)濟效益。繼該工程之 后，采用鋼管高強混凝土結(jié)構(gòu)的高層建筑有天津今晚報大廈、重慶世界貿(mào)易中心、廣 州新中國大廈等等。值得一提的是，深圳的賽格廣場，它是世界上采用鋼管混凝土結(jié)構(gòu) 體系的最高建筑，結(jié)構(gòu)高度將近300m，它也標志著我國關(guān)于鋼管混凝土結(jié)構(gòu)的研究與應(yīng) 用處于國際領(lǐng)先水平。但目前鋼管混凝土柱與普通鋼筋混凝土梁板或預(yù)應(yīng)力混凝土梁板 的連接節(jié)點，仍有待完善和改進。其主要的節(jié)點形式有加強環(huán)式節(jié)點、穿心式節(jié)點、環(huán) 梁節(jié)點等多種形式。屈曲約束支撐(Buckling-Restrained Braces,簡稱BRB)起源于日本，I976年開 始，日本研究者對BRB支撐開始進行研究，20世紀80年代、90年代更是對這種芯材外 加鋼套管的BRB支撐做了多項研究，1995年神戶地震后，屈曲約束支撐體系在日本大量 采用，工程涉及體育場館、寫字樓等建筑物；1981年，印度也進行過相關(guān)研究；1994年 北嶺地震后，美國也開始接受這種屈曲約束支撐體系，并對此作了多項研究，工程涉及 鋼結(jié)構(gòu)、混凝土結(jié)構(gòu)加固改造等工程；國內(nèi)自從1999年臺灣集集地震以后,BRB的研究 和應(yīng)用開始在臺灣大量開展，現(xiàn)在臺灣已經(jīng)成為使用BRB最廣泛的地區(qū)之一，工程涉及 新建工程及己有工程的抗震加固改造工程；大陸地區(qū)比臺灣稍晚點開始研究這種BRB支 撐，北京盛威大廈是大陸第一棟采用BRB進行設(shè)計的高層建筑，北京通用國際時代廣場 是高103 m的鋼結(jié)構(gòu)建筑，考慮地處8度設(shè)防區(qū)，設(shè)計中采用了延性較好的框筒結(jié)構(gòu)，偏心 鋼支撐及其首次使用的防屈曲支撐。西部機電科技商務(wù)中心、上海古北財富中心高層鋼 結(jié)構(gòu)、北京銀泰中心大廈高層鋼結(jié)構(gòu)也使用了屈曲約束支撐，并進行了相關(guān)的抽樣檢測 和試驗研究，并進行了彈塑性地震時程響應(yīng)分析。不過目前大陸地區(qū)只有上海同濟大學 對BRB支撐有專利權(quán)。因此，對BRB支撐的應(yīng)用大有潛力可挖。目前，關(guān)于BRB支 撐的研究國內(nèi)外已經(jīng)取得了豐富的研究成果，并且在實際工程中得到了大量的應(yīng)用，不過對BRB支撐鋼管高強混凝土框架節(jié)點的研究，國內(nèi)外的研究還不是很成熟。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種屈曲約束支撐鋼管高強混凝土框架節(jié)點。由鋼梁、 鋼管高強混凝土柱(圓、方)、基礎(chǔ)和BRB支撐節(jié)點板構(gòu)成，利用BRB支撐作為耗能構(gòu) 件，提高支撐框架結(jié)構(gòu)的抗震性能。本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的
屈曲約束支撐鋼管高強混凝土框架節(jié)點，由鋼梁、鋼管高強混凝土柱、基礎(chǔ)和BRB 支撐節(jié)點板構(gòu)成，其BRB支撐鋼管高強混凝土框架節(jié)點為BRB支撐與梁柱即圓鋼管混凝 土柱節(jié)點形式，是由圓鋼管混凝土柱、鋼梁和BRB支撐節(jié)點板組成的節(jié)點。所述的屈曲約束支撐鋼管高強混凝土框架梁柱節(jié)點，其BRB支撐鋼管高強混凝 土框架節(jié)點為BRB支撐與梁柱即方鋼管混凝土柱節(jié)點形式，是由方鋼管混凝土柱、鋼梁 和BRB支撐節(jié)點板組成的節(jié)點。所述的屈曲約束支撐鋼管高強混凝土框架梁柱節(jié)點，其BRB支撐鋼管高強混凝 土框架節(jié)點為BRB支撐與鋼梁節(jié)點，是由鋼梁和BRB支撐節(jié)點板組成的節(jié)點。所述的屈曲約束支撐鋼管高強混凝土框架梁柱節(jié)點，其BRB支撐鋼管高強混凝 土框架節(jié)點為BRB支撐與基礎(chǔ)節(jié)點，是由鋼管混凝土柱、基礎(chǔ)和BRB支撐節(jié)點板組成的 節(jié)點。本發(fā)明的優(yōu)點與效果是
本發(fā)明是針對隨著我國鋼材產(chǎn)量、質(zhì)量的不斷提高，鋼-混凝土組合結(jié)構(gòu)在高層、 超高層建筑中的應(yīng)用越來越廣泛，尤其是采用鋼管混凝土柱作為豎向承重構(gòu)件、鋼支撐 作為耗能構(gòu)件的組合結(jié)構(gòu)的實際工程層出不窮，而BRB支撐鋼管高強混凝土結(jié)構(gòu)與普 通鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)、純框架結(jié)構(gòu)相比具有自身的特點。這是抗震領(lǐng)域發(fā)展的必然趨勢。 BRB支撐鋼管高強混凝土框架節(jié)點性能進行研究，為支撐框架體系節(jié)點設(shè)計提供理論依 據(jù)，使BRB支撐可完全應(yīng)用于抗震領(lǐng)域，應(yīng)用于各種新建結(jié)構(gòu)和抗震加固工程。由于BRB支撐可以受拉及受壓屈服，故截面面積比普通支撐的小，可減小用鋼 量，同時，支撐構(gòu)件可保護其他構(gòu)件免遭破壞，并且大震后，可以方便更換損壞的支撐， 從而可以節(jié)省大部分的結(jié)構(gòu)維修和加固費用。RB通過螺栓或鉸連接到節(jié)點板，避免現(xiàn)場焊接及檢測，安裝方便且經(jīng)濟。


圖1 (a) —圖1(c)為BRB支撐與梁柱(圓鋼管混凝土柱)節(jié)點示意圖； 圖2 (a) 一圖2 (c)為BRB支撐與梁柱(方鋼管混凝土柱)節(jié)點示意圖3 (a) 一圖3(b)為BRB支撐與鋼梁節(jié)點示意圖； 圖4 (a) 一圖4(c)為BRB支撐與基礎(chǔ)節(jié)點示意圖。
具體實施例方式本發(fā)明主要是由鋼梁、鋼管高強混凝土柱(圓、方)、基礎(chǔ)和BRB支撐節(jié)點板 構(gòu)成，其利用BRB支撐作為耗能構(gòu)件，提高支撐框架結(jié)構(gòu)的抗震性能。
本發(fā)明對BRB支撐與梁柱、鋼梁、基礎(chǔ)構(gòu)成的節(jié)點的幾種形式進行研究。即 利用BRB支撐作為耗能構(gòu)件，提高支撐框架結(jié)構(gòu)的抗震性能；于鋼管高強混凝土柱
(圓、方)、鋼梁和節(jié)點板連接的節(jié)點形式；鋼梁和BRB支撐節(jié)點板連接的節(jié)點形式； 鋼管高強混凝土柱、基礎(chǔ)和BRB支撐節(jié)點板連接的節(jié)點形式。屈曲約束支撐是一種新形式的耗能支撐。它與普通支撐的區(qū)別在于普通支撐受 壓時存在屈曲問題，大震時的往復(fù)荷載極易造成支撐本身和連接的失效或破壞，同時支 撐屈曲后的滯回耗能能力變差，難以有效地消耗地震能量，而屈曲約束支撐由于外圍約 束單元的約束作用，內(nèi)核元件在受壓時會達到全截面屈服，通過屈服滯回達到耗能的目 的。如圖1 (a) —圖1 (c)所示，本發(fā)明給出的這種BRB支撐鋼管高強混凝土框架 節(jié)點為BRB支撐與梁柱(圓鋼管混凝土柱)節(jié)點形式，他是由圓鋼管混凝土柱、鋼梁和 BRB支撐節(jié)點板組成的節(jié)點。如圖2 (a) 一圖2(c)所示，本發(fā)明給出的這種BRB支撐鋼管高強混凝土框架 節(jié)點為BRB支撐與梁柱(方鋼管混凝土柱)節(jié)點形式，他是由方鋼管混凝土柱、鋼梁和 BRB支撐節(jié)點板組成的節(jié)點。如圖3 (a) 一圖3所示，本發(fā)明給出的這種BRB支撐鋼管高強混凝土框架節(jié) 點為BRB支撐與鋼梁節(jié)點，他是由鋼梁和BRB支撐節(jié)點板組成的節(jié)點。如圖4 (a) 一圖4(c)所示，本發(fā)明給出的這種BRB支撐鋼管高強混凝土框 架節(jié)點為BRB支撐與基礎(chǔ)節(jié)點，他是由鋼管混凝土柱、基礎(chǔ)和BRB支撐節(jié)點板組成的節(jié)
點ο
權(quán)利要求
1.屈曲約束支撐鋼管高強混凝土框架節(jié)點，由鋼梁、鋼管高強混凝土柱、基礎(chǔ)和 BRB支撐節(jié)點板構(gòu)成，其特征在于BRB支撐鋼管高強混凝土框架節(jié)點為BRB支撐與梁 柱即圓鋼管混凝土柱節(jié)點形式，是由圓鋼管混凝土柱、鋼梁和BRB支撐節(jié)點板組成的節(jié)點ο
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的屈曲約束支撐鋼管高強混凝土框架梁柱節(jié)點，其特征在于 BRB支撐鋼管高強混凝土框架節(jié)點為BRB支撐與梁柱即方鋼管混凝土柱節(jié)點形式，是由 方鋼管混凝土柱、鋼梁和BRB支撐節(jié)點板組成的節(jié)點。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的屈曲約束支撐鋼管高強混凝土框架梁柱節(jié)點，其特征在于 BRB支撐鋼管高強混凝土框架節(jié)點為BRB支撐與鋼梁節(jié)點，是由鋼梁和BRB支撐節(jié)點板 組成的節(jié)點。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的屈曲約束支撐鋼管高強混凝土框架梁柱節(jié)點，其特征在于 BRB支撐鋼管高強混凝土框架節(jié)點為BRB支撐與基礎(chǔ)節(jié)點，是由鋼管混凝土柱、基礎(chǔ)和 BRB支撐節(jié)點板組成的節(jié)點。
全文摘要
屈曲約束支撐鋼管高強混凝土框架節(jié)點，涉及一種建筑構(gòu)件，由鋼梁、鋼管高強混凝土柱、基礎(chǔ)和BRB支撐節(jié)點板構(gòu)成，其特征在于BRB支撐鋼管高強混凝土框架節(jié)點為BRB支撐與梁柱即圓鋼管混凝土柱節(jié)點形式，是由圓鋼管混凝土柱、鋼梁和BRB支撐節(jié)點板組成的節(jié)點。采用BRB支撐可減小支撐截面尺寸，減小用鋼量，同時支撐構(gòu)件可保護其他構(gòu)件免遭破壞,并且大震后,可以方便更換損壞的支撐；在施工方面，BRB通過螺栓或鉸連接到節(jié)點板,避免現(xiàn)場焊接及檢測,安裝方便且經(jīng)濟。
文檔編號E04B1/98GK102011433SQ20101055787
公開日2011年4月13日 申請日期2010年11月24日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月24日
發(fā)明者張迎, 李幗昌 申請人:沈陽建筑大學