本發(fā)明涉及建筑構(gòu)件抗震技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種x形布置的防屈曲支撐結(jié)構(gòu)及其連接方法。

背景技術(shù)：

耗能減震是目前減少建筑主體結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)并防止其大震倒塌的最有效手段之一。而防屈曲支撐目前正在作為一種新興的耗能減震構(gòu)件被應(yīng)用于土木建筑結(jié)構(gòu)，其在小震時為結(jié)構(gòu)提供抗側(cè)剛度，而在中大震時進入屈服耗散地震能量。為給結(jié)構(gòu)提供足夠的剛度，通常需在每一層的多榀框架中設(shè)置單斜布置的防屈曲支撐件1(如圖1)，進而可能影響建筑的門窗洞設(shè)置，減少建筑內(nèi)可開窗戶和門的開間數(shù)量。雖然此問題可通過人字形支撐布置形式(如圖2)間接解決，但支撐水平夾角的增加又會降低支撐對結(jié)構(gòu)的剛度貢獻和耗能效果，不利于整體結(jié)構(gòu)抗震性能的提升。此外，同一梁柱開間內(nèi)所設(shè)置的防屈曲支撐核心單元11(如圖3)一般采用中低屈服點鋼材，以在中大震時進入屈服耗能，但震后卻存在較大的殘余變形，不利于主體結(jié)構(gòu)的震后修復(fù)。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的一個目的在于提供一種x形布置的防屈曲支撐結(jié)構(gòu)，以解決傳統(tǒng)單斜布置的防屈曲支撐占據(jù)過多的建筑開間，人字形布置的防屈曲支撐剛度和耗能效率低，以及防屈曲支撐屈服后存在殘余變形大的技術(shù)問題。本發(fā)明的另一個目的在于提供一種x形布置的防屈曲支撐結(jié)構(gòu)的連接方法。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了以下技術(shù)方案；

本發(fā)明第一方面提供一種x形布置的防屈曲支撐結(jié)構(gòu)，包括第一防屈曲支撐構(gòu)件和第二防屈曲支撐構(gòu)件；

兩個所述第二防屈曲支撐構(gòu)件分別與一個所述第一防屈曲支撐構(gòu)件的中部節(jié)點相固定連接，以使一個所述第一防屈曲支撐構(gòu)件與兩個所述第二防屈曲支撐構(gòu)件形成x形設(shè)置。

在上述技術(shù)方案中，進一步的，所述第一防屈曲支撐構(gòu)件包括第一支撐芯板、兩個連接板、四個第一加勁肋、兩個第二加勁肋、四個第三加勁肋和四根鋼管混凝土約束構(gòu)件；

所述第一支撐芯板的兩端部分別與兩個所述第一加勁肋相焊接，所述第一支撐芯板的中部與兩個所述連接板相焊接，且兩個所述連接板之間具有間隙，兩個第二加勁肋分別位于所述間隙內(nèi)，并分別與所述第一支撐芯板和所述連接板相焊接，四個所述第三加勁肋分別焊接在所述連接板與所述第一支撐芯板上，兩個所述第三加勁肋與一個連接板相焊接和所述第一支撐芯板的一板面相焊接，四根所述鋼管混凝土約束構(gòu)件分別與所述連接板相焊接，以貼合在所述第一支撐芯板上。

在上述任一技術(shù)方案中，進一步的，所述第一加勁肋呈直角梯形設(shè)置。

在上述任一技術(shù)方案中，進一步的，所述連接板呈等腰梯形構(gòu)件設(shè)置。

在上述任一技術(shù)方案中，進一步的，所述鋼管混凝土約束構(gòu)件上設(shè)置有與所述第三加勁肋相配合的凹槽。

在上述任一技術(shù)方案中，進一步的，所述第二防屈曲支撐構(gòu)件包括第二支撐芯板和鋼管混凝土限制構(gòu)件，所述第二支撐芯板與第一防屈曲支撐構(gòu)件的中部相焊接。

更進一步的，所述第一支撐芯板采用q690或以上等級的高強鋼材制成，所述第二支撐芯板采用q160低屈服點鋼材制成。

在上述任一技術(shù)方案中，進一步的，所述第二支撐板的一端與所述第二加勁肋相焊接。

本發(fā)明還提供了一種x形布置的防屈曲支撐結(jié)構(gòu)的連接方法，包括；

步驟s1，所述第一防屈曲支撐構(gòu)件包括第一支撐芯板、兩個連接板、四個第一加勁肋、兩個第二加勁肋、四個第三加勁肋和四根鋼管混凝土約束構(gòu)件；

所述第一支撐芯板的兩端部分別與兩個所述第一加勁肋相焊接，所述第一支撐芯板的中部與兩個所述連接板相焊接，且兩個所述連接板之間具有間隙；

步驟s2，兩個第二加勁肋分別位于所述間隙內(nèi)，并分別與所述第一支撐芯板和所述連接板相焊接，采用角焊縫；

步驟s3,四個所述第三加勁肋分別焊接在所述連接板與所述第一支撐芯板上，兩個所述第三加勁肋與一個連接板相焊接和所述第一支撐芯板的一板面相焊接，并采用三面圍焊的角焊縫；

步驟s4，所述第二防屈曲支撐構(gòu)件的鋼管混凝土限制構(gòu)件與所述第二支撐芯板相焊接固定；

步驟s5，所述第二支撐芯板的一端與所述第二加勁肋相焊接；

步驟s6，所述第二支撐芯板與第一防屈曲支撐構(gòu)件的中部相焊接。

采用上述技術(shù)方案，本發(fā)明具有如下有益效果：

本發(fā)明提供的x形布置的防屈曲支撐結(jié)構(gòu)，兩個第二防屈曲支撐構(gòu)件分別與一個第一防屈曲支撐構(gòu)件的中部節(jié)點相固定連接，以使一個第一防屈曲支撐構(gòu)件與兩個第二防屈曲支撐構(gòu)件形成x形設(shè)置，具有側(cè)向剛度大、節(jié)省建筑使用空間以及震后具備復(fù)位功能的優(yōu)點。

本發(fā)明的優(yōu)點具體表現(xiàn)在以下幾個方面：

1、把傳統(tǒng)單斜布置的防屈曲支撐改為x形布置，可以節(jié)省一半的建筑使用空間，便于門窗的設(shè)置。

2、與傳統(tǒng)的人字形或v字形布置的防屈曲支撐相比，x形布置的防屈曲支撐的水平夾角更小，具有剛度大、耗能效率高的優(yōu)點。

3、在x形布置的第一防屈曲支撐構(gòu)件和第二防屈曲支撐構(gòu)件中分別采用高強鋼和中低屈服點鋼作為支撐芯板，既可令第二防屈曲支撐在中大震下屈服耗能，又可令第一防屈曲支撐基本保持彈性，減小震后的整體殘余變形，便于震后修復(fù)。

本發(fā)明的附加方面和優(yōu)點將在下面的描述部分中變得明顯，或通過本發(fā)明的實踐了解到。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明具體實施方式或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案下面將對具體實施方式或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發(fā)明的一些實施方式，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為現(xiàn)有技術(shù)中防屈曲支撐框架的單斜式防屈曲支撐布置示意圖；

圖2為現(xiàn)有技術(shù)中防屈曲支撐框架的人字形防屈曲支撐的布置示意圖；

圖3為現(xiàn)有技術(shù)中鋼管混凝土作為約束構(gòu)件、低屈服點鋼材作為支撐芯板的防屈曲支撐剖面圖；

圖4為本發(fā)明的一個實施例提供的支撐結(jié)構(gòu)在框架中的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為本發(fā)明的實施例提供的撐結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6為圖5中a-a向剖視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖7為圖5中b-b向剖視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖8為圖5中c-c向剖視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖9為圖5中d-d向剖視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖10為圖5中e-e向剖視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖11為圖5中f-f向剖視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖12為本發(fā)明的實施例提供的支撐結(jié)構(gòu)的裝配結(jié)構(gòu)示意流程圖一；

圖13為圖12中g(shù)-g向剖視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖14為本發(fā)明的實施例提供的支撐結(jié)構(gòu)的裝配結(jié)構(gòu)示意流程圖二；

圖15為圖14中h-h向剖視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖16為本發(fā)明的實施例提供的支撐結(jié)構(gòu)的裝配結(jié)構(gòu)示意流程圖三；

圖17為圖16中i-i向剖視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖18為本發(fā)明的實施例提供的防屈曲支撐構(gòu)件的裝配結(jié)構(gòu)示意流程圖四；

圖19為圖18中j-j向剖視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖20為圖18中k-k向剖視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖21為本發(fā)明的實施例提供的框架結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖標記：

1-防屈曲支撐件；11-防屈曲支撐核心單元；2-防屈曲支撐結(jié)構(gòu)；21-第一防屈曲支撐構(gòu)件；211-第一支撐芯板；212-連接板；213-第一加勁肋；214-第二加勁肋；215-第三加勁肋；216-鋼管混凝土約束構(gòu)件；22-第二防屈曲支撐構(gòu)件；221-第二支撐芯板；222-鋼管混凝土限制構(gòu)件。

具體實施方式

下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請的實施例及實施例中的特征可以相互組合。

在本發(fā)明的描述中，需要說明的是，術(shù)語“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本發(fā)明的限制。此外，術(shù)語“第一”、“第二”、“第三”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性。

在本發(fā)明的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內(nèi)部的連通。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以具體情況理解上述術(shù)語在本發(fā)明中的具體含義。

下面結(jié)合具體的實施方式對本發(fā)明做進一步的解釋說明。

實施例一

如圖4-20所示，本實施例提供的x形布置的防屈曲支撐結(jié)構(gòu)2，包括第一防屈曲支撐構(gòu)件21和第二防屈曲支撐構(gòu)件22；

兩個所述第二防屈曲支撐構(gòu)件22分別與一個所述第一防屈曲支撐構(gòu)件21的中部節(jié)點相固定連接，以使一個所述第一防屈曲支撐構(gòu)件21與兩個所述第二防屈曲支撐構(gòu)件22形成x形設(shè)置。

在上述實施例的一個可選的實施方式中，如圖5-20所示，具體地，如圖12-18所示，所述第一防屈曲支撐構(gòu)件21包括第一支撐芯板211、兩個連接板212、四個第一加勁肋213、兩個第二加勁肋214、四個第三加勁肋215和四根鋼管混凝土約束構(gòu)件216；

所述第一支撐芯板211的兩端部分別與兩個所述第一加勁肋213相焊接，所述第一支撐芯板211的中部與兩個所述連接板212相焊接，且兩個所述連接板212之間具有間隙，兩個第二加勁肋214分別位于所述間隙內(nèi)，并分別與所述第一支撐芯板211和所述連接板212相焊接，四個所述第三加勁肋215分別焊接在所述連接板212與所述第一支撐芯板211上，兩個所述第三加勁肋215與一個連接板212相焊接和所述第一支撐芯板211的一板面相焊接，四根所述鋼管混凝土約束構(gòu)件216分別與所述連接板212相焊接，以貼合在所述第一支撐芯板211上。

其中，第一支撐芯板211采用q690或以上等級的高強鋼材制成，可以令第一防屈曲支撐構(gòu)件21基本保持彈性，減小震后的整體殘余變形，便于震后修復(fù)。

更具體地，所述第一加勁肋213呈直角梯形設(shè)置。

所述連接板212呈等腰梯形構(gòu)件設(shè)置。

在此需要說明的是，第一加勁肋213和連接板212的形狀也可以采取其他的形狀，例如矩形。

在上述實施例的基礎(chǔ)上，所述鋼管混凝土約束構(gòu)件216上設(shè)置有與所述第三加勁肋215相配合的凹槽。方便連接時插接安裝，在對其焊接處理。

在上述實施例的一個可選的實施方式中，如圖18-19所示，所述第二防屈曲支撐構(gòu)件22包括第二支撐芯板221和鋼管混凝土限制構(gòu)件222，所述第二支撐芯板221與第一防屈曲支撐構(gòu)件21相焊接,所述鋼管混凝土限制構(gòu)件222與所述第二支撐芯板221相焊接。

具體地，所述第二支撐板的一端與所述第二加勁肋214相焊接。

第二防屈曲支撐構(gòu)件22的第二支撐芯板221采用q160等低屈服點鋼材制成，可以使第二防屈曲支撐構(gòu)件22在中大震下屈服耗能，減小震后的整體殘余變形，便于震后修復(fù)。

實施例二

如圖21所示，本發(fā)明的實施例二提供一種框架結(jié)構(gòu)，包括上述實施一中任一實施方式所述的防屈曲支撐結(jié)構(gòu)2。

本發(fā)明的實施例二提供的框架結(jié)構(gòu)，設(shè)置有實施例一提供的防屈曲支撐結(jié)構(gòu)2，因此具有實施例一提供的防屈曲支撐結(jié)構(gòu)2的全部有益效果，在此就不一一贅述。

實施例三

本發(fā)明的實施例還提供了一種一種x形布置的防屈曲支撐結(jié)構(gòu)的連接方法，包括；

步驟s1，所述第一防屈曲支撐構(gòu)件21包括第一支撐芯板211、兩個連接板212、四個第一加勁肋213、兩個第二加勁肋214、四個第三加勁肋215和四根鋼管混凝土約束構(gòu)件216；

所述第一支撐芯板211的兩端部分別與兩個所述第一加勁肋213相焊接，所述第一支撐芯板211的中部與兩個所述連接板212相焊接，且兩個所述連接板212之間具有間隙；

步驟s2，兩個第二加勁肋214分別位于所述間隙內(nèi)，并分別與所述第一支撐芯板211和所述連接板212相焊接，采用角焊縫；

步驟s3,四個所述第三加勁肋215分別焊接在所述連接板212與所述第一支撐芯板211上，兩個所述第三加勁肋215與一個連接板212相焊接和所述第一支撐芯板211的一板面相焊接，并采用三面圍焊的角焊縫；

步驟s4，所述第二防屈曲支撐構(gòu)件22的鋼管混凝土限制構(gòu)件222與所述第二支撐芯板221相焊接固定；

步驟s5，所述第二支撐芯板221的一端與所述第二加勁肋214相焊接；

步驟s6，所述第二支撐芯板221與第一防屈曲支撐構(gòu)件21的中部相焊接。

利用上述連接方法，使防屈曲支撐結(jié)構(gòu)2的連接操作簡單，提高了裝配效率和可靠性。

具體而言，現(xiàn)有技術(shù)中為給結(jié)構(gòu)提供足夠的剛度，通常需在每一層的多榀框架中設(shè)置單斜布置的防屈曲支撐構(gòu)件，進而可能影響建筑的門窗洞設(shè)置，減少建筑內(nèi)可開窗戶和門的開間數(shù)量。雖然此問題可通過人字形支撐布置形式間接解決，但支撐水平夾角的增加又會降低支撐對結(jié)構(gòu)的剛度貢獻和耗能效果，不利于整體結(jié)構(gòu)抗震性能的提升。此外，同一梁柱開間內(nèi)所設(shè)置的防屈曲支撐核心單元一般采用中低屈服點鋼材，以在中大震時進入屈服耗能，但震后卻存在較大的殘余變形，不利于主體結(jié)構(gòu)的震后修復(fù)。而本發(fā)明提供的防屈曲支撐結(jié)構(gòu)，兩個第二防屈曲支撐構(gòu)件分別與一個第一防屈曲支撐構(gòu)件的中部節(jié)點相固定連接，以使一個第一防屈曲支撐構(gòu)件與兩個第二防屈曲支撐構(gòu)件形成x形設(shè)置，具有側(cè)向剛度大、節(jié)省建筑使用空間以及震后具備復(fù)位功能的優(yōu)點。在小震作用下，x形防屈曲支撐保持彈性，為構(gòu)件提供抗側(cè)剛度，與普通的防屈曲支撐功能一致，在中、大震作用下，x形防屈曲支撐構(gòu)件中的采用中、低屈服強度鋼材的第二支撐芯板能夠率先進入屈服耗散地震能量，采用高強度鋼材的第一支撐芯板則基本保持彈性，一直為主體構(gòu)件提供彈性剛度，進而減小大震后構(gòu)件的殘余變形。地震過后，只需更換兩個第一防屈曲支撐構(gòu)件，便于震后修復(fù)。

最后應(yīng)說明的是：以上各實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對其限制；盡管參照前述各實施例對本發(fā)明進行了詳細的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當理解：其依然可以對前述各實施例所記載的技術(shù)方案進行修改，或者對其中部分或者全部技術(shù)特征進行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實施例技術(shù)方案的范圍。此外，本領(lǐng)域的技術(shù)人員能夠理解，盡管在此所述的一些實施例包括其它實施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同實施例的特征的組合意味著處于本發(fā)明的范圍之內(nèi)并且形成不同的實施例。例如，在上面的權(quán)利要求書中，所要求保護的實施例的任意之一都可以以任意的組合方式來使用。公開于該背景技術(shù)部分的信息僅僅旨在加深對本發(fā)明的總體背景技術(shù)的理解，而不應(yīng)當被視為承認或以任何形式暗示該信息構(gòu)成已為本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知的現(xiàn)有技術(shù)。