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(shí)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(guó)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(guó)空間結(jié)構(gòu)在“一場(chǎng)兩館”體育建筑、高鐵站房和無站臺(tái)柱雨棚、大中城市航站樓的新建與擴(kuò)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(shì)和引領(lǐng)作用，并在國(guó)際上也產(chǎn)生了深遠(yuǎn)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(jī)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(gè)構(gòu)件替換掉，浪費(fèi)資源，增加建筑物震后修復(fù)費(fèi)用。
[0006]本申請(qǐng)人同時(shí)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、下約束板采用平板結(jié)構(gòu)，此種結(jié)構(gòu)，上、下約束板與核心板的接觸面積大，約束可靠性高，但是上、下約束板的約束慣性矩小，需要較厚的板材才能得到足夠的約束力，比較適合大空間結(jié)構(gòu)，而對(duì)于空間結(jié)構(gòu)寬度狹窄區(qū)間使用則受到限制。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0007]為了解決上述存在的問題，本實(shí)用新型提供一種新型耗能減震屈曲約束支撐。
[0008]本實(shí)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)的上約束角形板和下約束角形板，所述上約束角形板和下約束角形板的兩端分別設(shè)置有半十字形角形板件，所述上約束角形板和下約束角形板通過螺栓連接將核心板固定在其中間，所述上約束角形板兩端的半十字形角形板件與下約束角形板兩端的半十字形角形板件通過螺栓連接對(duì)核心板兩端部進(jìn)行上下固定，使其兩端形成十字形狀。
[0009]優(yōu)選的，所述核心板相對(duì)上約束角形板和下約束角形板表面上填充有無粘結(jié)材質(zhì)。
[0010]優(yōu)選的，所述無粘結(jié)材質(zhì)為鋰基潤(rùn)滑脂或丁基橡膠，通過填充無粘結(jié)材料，可以降低核心板與上約束角形板、下約束角形板之間的摩擦效應(yīng)。
[0011]優(yōu)選的，所述核心板側(cè)面設(shè)置有限位卡勾，所述上約束角形板、下約束角形板與該限位卡勾對(duì)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，所述限位卡勾為半圓凸?fàn)睢?br>[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。
[0014]優(yōu)選的，所述核心板、上約束角形板和下約束角形板都采用鋁合金所制。
[0015]優(yōu)選的，所述鋁合金型號(hào)選用A5083、A5086、A6061鋁合金中的一種。
[0016]鋁合金的屈服荷載較低，在155MPa左右，能較早進(jìn)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。
[0017]本實(shí)用新型的有益效果:本實(shí)用新型所述的新型耗能減震屈曲約束支撐，采用上、下約束角形板將核心板通過螺栓連接固定在其中間，以便該支撐在受到拉、壓力作用時(shí)可以快速進(jìn)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(jìn)一步，核心板采用鋁合金材質(zhì)所制，使得整個(gè)結(jié)構(gòu)自重減輕，適合于空間長(zhǎng)度比較大區(qū)域，且該結(jié)構(gòu)的支撐，整體截面形成菱形，使得整個(gè)結(jié)構(gòu)慣性矩比較大，適合空間寬度較窄區(qū)域，進(jìn)一步該結(jié)構(gòu)拆卸方便，維修簡(jiǎn)單，具有良好的經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益。
【附圖說明】
[0018]圖1是本實(shí)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；
[0019]圖2是本實(shí)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；
[0020]圖3是本實(shí)用新型一種新型耗能減震屈曲約束支撐主視圖；
[0021]圖4是本實(shí)用新型一種新型耗能減震屈曲約束支撐仰視圖；
[0022]圖5是圖4中沿B-B線的剖視圖；
[0023]圖6是圖4中沿A-A線的剖視圖；
[0024]圖7是圖3中沿C-C線的剖視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0025]以下結(jié)合具體附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說明。
[0026]如圖1和圖2所示，提供一種新型耗能減震屈曲約束支撐，包括采用A5083鋁合金所制的核心板1，平行設(shè)置在核心板I上下兩側(cè)的上約束角形板2和下約束角形板3，在上約束角形板2的左右兩端分別設(shè)置有半十字形角形板件，該半十字形角形板件是由兩塊L形角形板件41通過螺栓連接，同理，在下約束角形板3的左右兩端分別設(shè)置有半十字形角形板件，該半十字形角形板件也是由兩塊L形角形板件41通過螺栓連接，上約束角形板2兩端的半十字形角形板件通過螺栓與下約束角形板3兩端的半十字形角形板件連接，將核心板I的兩端部進(jìn)行上下位置的固定，并使得該兩端部形成一個(gè)十字形狀結(jié)構(gòu)4(見圖2)，以便于整個(gè)約束支撐與外部設(shè)備機(jī)構(gòu)可以靈活連接；在核心板I的上、下表面處填充有鋰基潤(rùn)滑脂，可使其與上約束角形板2、下約束角形板3之間具有良好的潤(rùn)滑效果，減少摩擦力，其中，上約束角形板2和下約束角形板3都是采用A6061鋁合金所制。
[0027]如圖1至圖6所示，核心板I被上約束角形板2和下約束角形板3通過螺栓固定在其中間(見圖5和圖6);為了防止核心板I在受到外部拉、壓力作用下發(fā)生大浮動(dòng)的位移移動(dòng)，在核心板I的兩側(cè)設(shè)置有限位卡勾5，在上約束角形板2上對(duì)應(yīng)位置處開有上限位卡槽61，下約束角鋼板3上對(duì)應(yīng)位置處開有下限位卡槽62 (見圖1)，上限位卡槽61與下限位卡槽62配合構(gòu)成限位卡槽6將限位卡勾5包裹在其內(nèi)(見圖3)。
[0028]如圖7所示，限位卡勾5為半圓凸?fàn)?，上限位卡?1貫穿上約束角形板2壁厚方向，同理，下限位卡槽62貫穿下約束角形板3壁厚方向。
[0029]本實(shí)用新型所述一種新型耗能減震屈曲約束支撐，其工作時(shí)候，在受到外界地震等類似災(zāi)害時(shí)，該約束支撐內(nèi)的核心板I可以快速進(jìn)入到塑性耗能狀態(tài)，防止局部發(fā)生屈曲破壞，外圍的上約束角形板2和下約束角形板3包圍著內(nèi)部核心板1，防止核心發(fā)生整體屈曲破壞，使得上約束角形板2和下約束角形板3只起到約束核心板I橫向變形的作用，并不與核心板I共同承受外部傳遞過來的荷載。
[0030]在受拉過程中，核芯板I受拉變形，與普通支撐的力學(xué)性能基本一致，且同時(shí)通過限位卡勾5與上限位卡槽61、下限位卡槽62配合帶動(dòng)上約束角形板2和下約束角形板3發(fā)生位移；在受壓過程中，核芯板I受壓變形，帶動(dòng)上約束角形板2和下約束角形板3發(fā)生位移，由于外圍上約束角形板2和下約束角形板3的存在，核心板I只發(fā)生屈服卻不會(huì)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。
[0031]以上內(nèi)容是結(jié)合具體的優(yōu)選實(shí)施方式對(duì)本實(shí)用新型所作的進(jìn)一步詳細(xì)說明，不能認(rèn)定本實(shí)用新型的具體實(shí)施只局限于這些說明，對(duì)于本實(shí)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(shí)用新型構(gòu)思的前提下，還可以做出若干簡(jiǎn)單推演或替換，都應(yīng)當(dāng)視為屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
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)的上約束角形板和下約束角形板，所述上約束角形板和下約束角形板的兩端分別設(shè)置有半十字形角形板件，所述上約束角形板和下約束角形板通過螺栓連接將核心板固定在其中間，所述上約束角形板兩端的半十字形角形板件與下約束角形板兩端的半十字形角形板件通過螺栓連接對(duì)核心板兩端部進(jìn)行上下固定，使其兩端形成十字形狀。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:所述核心板相對(duì)上約束角形板和下約束角形板表面上填充有無粘結(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(rùn)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，所述上約束角形板、下約束角形板與該限位卡勾對(duì)應(yīng)位置處設(shè)置有限位卡槽。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的新型耗能減震屈曲約束支撐，其特征在于:所述限位卡勾為半圓凸?fàn)睢?.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(xiàng)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、上約束角形板和下約束角形板都采用鋁合金所制。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:所述鋁合金型號(hào)選用A5083、A5086、A6061鋁合金中的一種。
【專利摘要】本實(shí)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)置在核心板上下兩側(cè)的上約束角形板和下約束角形板，上約束角形板和下約束角形板的兩端分別設(shè)置有半十字形角形板件，上約束角形板和下約束角形板通過螺栓連接將核心板固定在其中間，上約束角形板兩端的半十字形角形板件與下約束角形板兩端的半十字形角形板件通過螺栓連接對(duì)核心板兩端部進(jìn)行上下固定，使其兩端形成十字形狀。采用上、下約束角形板將核心板包裹在其內(nèi)，以便該支撐在受到外力作用時(shí)可以避免屈曲失穩(wěn)，確保進(jìn)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，整個(gè)結(jié)構(gòu)適合于大跨度空間結(jié)構(gòu)，且拆卸方便，維修簡(jiǎn)單，具有良好的經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益。
【IPC分類】E04B1/98
【公開號(hào)】CN204645306
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520327657
【發(fā)明人】張其林, 羅曉群, 賈斌, 王忠全
【申請(qǐng)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(qǐng)日】2015年5月20日