本實(shí)用新型屬于土木工程領(lǐng)域,涉及一種強(qiáng)度可調(diào)的約束屈曲支撐裝置,適用于帶約束屈曲支撐的工程結(jié)構(gòu),用于工程結(jié)構(gòu)的耗能減震。
背景技術(shù):
約束屈曲支撐又稱(chēng)防屈曲支撐,屈曲約束支撐BRB,Buckling restrained brace,1971年,日本學(xué)者首次提出約束屈曲支撐的概念,并開(kāi)展了以剪力墻為外部約束的約束屈曲支撐試驗(yàn)研究。隨后,約束屈曲支撐以其良好的耗能性能被廣泛應(yīng)用于建筑結(jié)構(gòu)領(lǐng)域。約束屈曲支撐通常由支撐內(nèi)芯、外圍約束構(gòu)件以及填充材料組成。外圍約束構(gòu)件和內(nèi)部填充材料不參與軸向受力,僅約束支撐內(nèi)芯受壓屈曲;在小震作用下,約束屈曲支撐能夠?yàn)榻ㄖY(jié)構(gòu)提供可觀的初始抗側(cè)剛度;在中震及大震作用下,約束屈曲支撐由于外圍約束構(gòu)件及填充材料的約束,內(nèi)芯板不發(fā)生屈曲,在受拉受壓時(shí)均能發(fā)生屈服,進(jìn)而耗散輸入的地震能量,保證了主體結(jié)構(gòu)的安全。
由于建筑結(jié)構(gòu)層高和跨長(zhǎng)各不相同,支撐的長(zhǎng)度、布置角度造成支撐提供的強(qiáng)度各不相同,若支撐長(zhǎng)度發(fā)生變化,即使構(gòu)造形式相同,支撐承載力也會(huì)發(fā)生較大變化,在內(nèi)芯板截面尺寸確定的情況下,無(wú)法控制約束屈曲支撐受壓承載力的大??;對(duì)于不同的結(jié)構(gòu),約束屈曲支撐需要重新設(shè)計(jì)與定制,工業(yè)化程度低。國(guó)內(nèi)外對(duì)于強(qiáng)度可調(diào)的約束屈曲支撐方面相關(guān)研究還未見(jiàn)報(bào)道。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有約束屈曲支撐缺陷,提供一種強(qiáng)度可調(diào)的約束屈曲支撐,根據(jù)限位擋板布設(shè)位置與數(shù)量的不同,具有強(qiáng)度可調(diào)的性能,能夠更好的滿(mǎn)足工程應(yīng)用的需要。
本實(shí)用新型的技術(shù)方案:
一種強(qiáng)度可調(diào)的約束屈曲支撐裝置,包括芯板、外套鋼管、肋板和限位擋板;芯板為“一”字形鋼板,位于外套鋼管內(nèi)部,兩端伸出外套鋼管,芯板兩端端部均開(kāi)設(shè)螺栓孔,用于支撐裝置與梁柱節(jié)點(diǎn)連接;外套鋼管截面形狀為矩形,在外套鋼管兩端焊接開(kāi)洞端板,開(kāi)洞端板形狀為矩形,開(kāi)洞端板尺寸大于芯板截面尺寸,開(kāi)洞端板將芯板固定在外套鋼管軸線上;在與芯板平面平行的外套鋼管的兩平面上等間距開(kāi)設(shè)矩形孔槽,孔槽縱向一側(cè)與肋板焊接,肋板上開(kāi)設(shè)螺栓孔;限位擋板為矩形鋼板,截面尺寸小于外套鋼管開(kāi)設(shè)孔槽的尺寸,將限位擋板垂直插入外套鋼管所開(kāi)設(shè)的孔槽中,抵住芯板;在限位擋板上開(kāi)設(shè)豎向孔槽,開(kāi)設(shè)豎向孔槽位置與肋板上螺栓孔的位置相對(duì)應(yīng),并通過(guò)高強(qiáng)螺栓將限位擋板與肋板進(jìn)行固定,限位擋板布置位置與數(shù)量根據(jù)強(qiáng)度要求確定,布置形式為兩側(cè)成對(duì)布置,目的在于約束芯板平面外變形,限制芯板的屈曲階數(shù),進(jìn)而控制其受壓承載力,達(dá)到強(qiáng)度可調(diào)的目的。
本實(shí)用新型的效果和益處在于:本實(shí)用新型通過(guò)限位擋板的合理布置,實(shí)現(xiàn)裝置受壓屈服強(qiáng)度可調(diào)的目標(biāo);同時(shí),由于受壓屈曲強(qiáng)度可根據(jù)限位擋板的位置和數(shù)量控制,在不改變芯板和外套鋼管尺寸的情況下就可以提供多種承載力,更方便應(yīng)用于設(shè)計(jì)與工程實(shí)際。
本實(shí)用新型可廣泛應(yīng)用于建筑物的耗能減震。
附圖說(shuō)明
圖1為一種強(qiáng)度可調(diào)的約束屈曲支撐及限位擋板位置局部放大圖。
圖2為圖1的A-A剖面。
圖3為圖1的B-B剖面。
圖中:1外套鋼管;2芯板;3限位擋板;4外套鋼管孔槽;5肋板;
6固定限位擋板所用的高強(qiáng)螺栓;7限位擋板開(kāi)設(shè)的豎向孔槽。
具體實(shí)施方式
下面將結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步的描述。
如圖1、圖2所示,一種強(qiáng)度可調(diào)的約束屈曲支撐裝置,包括芯板2、外套鋼管1、肋板5和限位擋板3。由芯板2承受軸向荷載,外套鋼管1作為用于固定限位擋板3的構(gòu)件,不承擔(dān)軸向荷載。芯板2為“一”字形鋼板,位于外套鋼管1內(nèi)部,兩端伸出外套鋼管1,芯板2兩端端部均開(kāi)設(shè)螺栓孔,用于支撐裝置與梁柱節(jié)點(diǎn)連接;外套鋼管1截面形狀為矩形,在外套鋼管1兩端焊接開(kāi)洞端板,開(kāi)洞形狀為矩形,開(kāi)洞尺寸略大于芯板2截面尺寸,開(kāi)洞端板的主要作用是將芯板2固定在外套鋼管1軸線上,在與芯板2平面平行的外套管1的兩平面上等間距開(kāi)設(shè)矩形孔槽4,孔槽4縱向一側(cè)與肋板5焊接,肋板5上開(kāi)設(shè)螺栓孔,用于固定限位擋板3;限位擋板3為矩形鋼板,截面尺寸略小于外套管1開(kāi)設(shè)孔槽4的尺寸,將限位擋板3垂直插入外套鋼管1所開(kāi)設(shè)的孔槽4中,抵住芯板2,在限位擋板3上開(kāi)設(shè)豎向孔槽7,開(kāi)設(shè)豎向孔槽7位置與肋板5上螺栓孔的位置相對(duì)應(yīng),豎向孔槽7的作用在于可根據(jù)芯板2的厚度調(diào)整限位擋板3插入孔槽4的距離,保證限位擋板3與芯板2接觸,并通過(guò)高強(qiáng)螺栓6將限位擋板3與肋板5進(jìn)行固定,限位擋板3布置位置與數(shù)量根據(jù)強(qiáng)度要求確定,布置形式為兩側(cè)成對(duì)布置,目的在于約束芯板2平面外變形,限制芯板2的屈曲階數(shù),進(jìn)而控制其受壓承載力,達(dá)到強(qiáng)度可調(diào)的目的。