專利名稱：一種屈曲約束支撐的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種建筑結(jié)構(gòu)。具體為一種屈曲約束支撐。
背景技術(shù)：
歷次震害表明消能減震技術(shù)能有效減輕結(jié)構(gòu)損傷大幅提高結(jié)構(gòu)抗震能力，保障人民生命財(cái)產(chǎn)安全。目前，消能減震技術(shù)在國家規(guī)范中明確推薦使用(國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50011-2010)，其中金屬位移型阻尼器是其中關(guān)鍵技術(shù)隔震產(chǎn)品的發(fā)展主要方式之一，而屈曲約束支撐(BRB、UBB)應(yīng)用最為廣泛。普通的支撐結(jié)構(gòu)受壓會產(chǎn)生屈曲現(xiàn)象，當(dāng)支撐受壓屈曲后，剛度和承載力急劇降低。在地震或風(fēng)的作用下，支撐結(jié)構(gòu)在受壓和受拉兩種狀態(tài)下往復(fù)變化。當(dāng)支撐由壓曲狀態(tài)逐漸變至受拉狀態(tài)時(shí)，支撐的內(nèi)力以及剛度接近為零，因而普通支撐在反復(fù)荷載作用下滯回性能較差。為解決普通支撐受壓屈曲以及滯回性能差的問題，在支撐外部設(shè)置外部約束，約束支撐的受壓屈曲，構(gòu)成屈曲約束支撐。屈曲約束支撐包括芯材及用于約束芯材受壓屈曲的套筒，芯材與套筒之間還設(shè)有填充物。屈曲約束支撐僅芯材與其他構(gòu)件連接，所受的荷載全部由芯材承擔(dān)，套筒和填充物僅約束芯材受壓屈曲，使芯材在受拉和受壓下均能進(jìn)入屈曲變形狀態(tài)，因而，屈曲約束支撐的滯回性能優(yōu)良。屈曲約束支撐一方面可以避免普通支撐拉壓承載力差異顯著的缺陷，另一方面具有金屬阻尼器的耗能能力，可以在結(jié)構(gòu)中充當(dāng)“保險(xiǎn)絲”，使得主體結(jié)構(gòu)基本處于彈性范圍內(nèi)。因此，屈曲約束支撐的應(yīng)用，可以全面提高傳統(tǒng)的支撐框架在中震和大震下的抗震性能。屈曲約束支撐在受壓時(shí)平面內(nèi)、外變形形態(tài)直接決定了最終構(gòu)件破壞機(jī)制，目前， 一般屈曲約束支撐在受壓時(shí)處于低階屈曲狀態(tài)，極易引起屈曲支撐產(chǎn)生大變形，并導(dǎo)致構(gòu)架失穩(wěn)。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型解決的技術(shù)問題在于克服現(xiàn)有的屈曲約束支撐受壓時(shí)處于低階屈曲狀態(tài)從而極易引起屈曲約束支撐產(chǎn)生大變形導(dǎo)致架構(gòu)失穩(wěn)得缺點(diǎn)，提供一種受壓時(shí)產(chǎn)生高階變形的屈曲約束支撐。本實(shí)用新型的屈曲約束支撐，包括芯材、套設(shè)于所述芯材外部的套筒及填充在所述芯材與所述套筒之間的填充物，所述屈曲約束支撐還包括至少一個(gè)當(dāng)所述屈曲約束支撐受壓時(shí)引導(dǎo)所述芯材變形的變形引導(dǎo)裝置，所述變形引導(dǎo)裝置包括成對錨固在所述填充物內(nèi)的引導(dǎo)栓，每對引導(dǎo)栓包括兩個(gè)垂直于所述芯材的長度方向設(shè)置并且共線且其連線經(jīng)過所述芯材在該處橫截面的中心的引導(dǎo)栓，每個(gè)所述引導(dǎo)栓的一端抵靠在所述芯材上。作為優(yōu)選，所述屈曲約束支撐包括多個(gè)沿所述芯材的長度方向均勻間隔設(shè)置的所述變形引導(dǎo)裝置。作為優(yōu)選，每個(gè)所述變形引導(dǎo)裝置包括一對引導(dǎo)栓。作為優(yōu)選，每個(gè)所述弓I導(dǎo)栓的形狀和尺寸均相同。[0010]作為進(jìn)一步的優(yōu)選，所述引導(dǎo)栓為柱狀。作為進(jìn)一步的優(yōu)選，所述引導(dǎo)栓為圓柱狀。作為優(yōu)選，所述引導(dǎo)栓與所述填充物之間具有縫隙。本實(shí)用新型所述的屈曲約束支撐和現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下有益效果1、本實(shí)用新型的屈曲約束支撐由于設(shè)置了變形引導(dǎo)裝置以引導(dǎo)芯材受壓時(shí)產(chǎn)生高階屈服形態(tài)，可以有效避免屈曲約束支撐失穩(wěn)，進(jìn)一步提高屈曲約束支撐的極限承載能力。2、引導(dǎo)栓與填充物之間留有縫隙，以允許在屈曲約束支撐受壓力較大時(shí)，引導(dǎo)栓發(fā)生一定程度的傾斜，使芯材在設(shè)有引導(dǎo)栓的位置處發(fā)生一定程度的變形，從而使得芯材的整體變形更緩和，防止在設(shè)有引導(dǎo)栓的位置處發(fā)生應(yīng)力過于集中導(dǎo)致芯材的整體強(qiáng)度降低。3、每個(gè)所述引導(dǎo)栓的形狀和尺寸均相同，以使芯材的變形更均勻，減少應(yīng)力集中， 從而提高屈曲約束支撐的極限承載能力。4、引導(dǎo)栓為圓柱狀，不僅加工方便，且可進(jìn)一步減少應(yīng)力集中，從而進(jìn)一步提高屈曲約束支撐的極限承載能力。
圖1為本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例的屈曲約束支撐的縱向剖面圖；圖2為沿圖1中的A-A線的剖視圖；圖3為本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例的屈曲約束支撐受壓時(shí)的結(jié)構(gòu)示意圖。附圖標(biāo)記1-屈曲約束支撐，2-芯材，3-套筒，4-填充物，5-變形引導(dǎo)裝置，6_弓丨導(dǎo)栓，7_縫隙。
具體實(shí)施方式
圖1為本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例的屈曲約束支撐的縱向剖面圖，圖2為沿圖1中的 A-A線的剖視圖，圖3為本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例的屈曲約束支撐受壓時(shí)的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖 1和圖2所示，本實(shí)用新型的屈曲約束支撐1，包括芯材2、套設(shè)于所述芯材2外部的套筒3 及填充在所述芯材2與所述套筒3之間的填充物4。芯材2可采用低屈服點(diǎn)的鋼材或普通低碳鋼，套筒3采用橫截面為圓形或者方形的鋼管，填充物4可為混凝土、砂漿材料或者其他材料。所述屈曲約束支撐1還包括多個(gè)沿所述芯材2的長度方向均勻間隔設(shè)置的變形引導(dǎo)裝置5，每個(gè)所述變形引導(dǎo)裝置5包括成對錨固在所述填充物內(nèi)的引導(dǎo)栓6，每對引導(dǎo)栓 6包括兩個(gè)垂直于所述芯材2的長度方向設(shè)置的引導(dǎo)栓6，兩個(gè)引導(dǎo)栓共線且其連線經(jīng)過芯材2在此處的橫截面的中心。每個(gè)所述引導(dǎo)栓6的一端抵靠在所述芯材2上。在本實(shí)施例中，每個(gè)所述變形引導(dǎo)裝置5包括一對弓丨導(dǎo)栓6。如圖3所示，當(dāng)本實(shí)用新型的屈曲約束支撐1受壓時(shí)，芯材2發(fā)生彎曲變形，在設(shè)置有引導(dǎo)栓6的位置處，芯材2被引導(dǎo)栓6的一端抵住，不會延續(xù)上面的變形趨勢繼續(xù)變形，在壓力的作用下，芯材2在引導(dǎo)栓6以下的位置處發(fā)生相反方向的變形，在下一個(gè)引導(dǎo)栓6位置處，變形的方向再次改變，形成了高階變形。沒有設(shè)置引導(dǎo)栓6的屈曲約束支撐1受壓時(shí)，芯材2產(chǎn)生變形方向單一的彎曲變形，當(dāng)受到的壓力很大時(shí)，容易產(chǎn)生低階大變形，導(dǎo)致構(gòu)架失穩(wěn)。而本實(shí)用新型的屈曲約束支撐1由于設(shè)置了多個(gè)引導(dǎo)栓6以引導(dǎo)芯材 2受壓時(shí)產(chǎn)生高階屈服形態(tài)，可以有效避免屈曲約束支撐1失穩(wěn)，進(jìn)一步提高屈曲約束支撐 1的極限承載能力。作為上述實(shí)施例的優(yōu)選，所述引導(dǎo)栓6與所述填充物4之間具有縫隙7，以允許在屈曲約束支撐1受壓力較大時(shí)，引導(dǎo)栓6發(fā)生一定程度的傾斜，使芯材2在設(shè)有引導(dǎo)栓6的位置處發(fā)生一定程度的變形，從而使得芯材2的整體變形更緩和，防止在設(shè)有引導(dǎo)栓6的位置處應(yīng)力過于集中導(dǎo)致芯材2的整體強(qiáng)度降低。作為上述實(shí)施例的優(yōu)選，每個(gè)所述引導(dǎo)栓6的形狀和尺寸均相同，以使芯材2的變形更均勻，減少應(yīng)力集中，從而提高屈曲約束支撐1的極限承載能力。作為上述實(shí)施例的優(yōu)選，所述引導(dǎo)栓6為柱狀，進(jìn)一步優(yōu)選為圓柱狀，其不僅加工方便，且可進(jìn)一步減少應(yīng)力集中，從而進(jìn)一步提高屈曲約束支撐1的極限承載能力。以上實(shí)施例僅為本實(shí)用新型的示例性實(shí)施例，不用于限制本實(shí)用新型，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍由權(quán)利要求書限定。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在本實(shí)用新型的實(shí)質(zhì)和保護(hù)范圍內(nèi)，對本實(shí)用新型做出各種修改或等同替換，這種修改或等同替換也應(yīng)視為落在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種屈曲約束支撐，包括芯材、套設(shè)于所述芯材外部的套筒及填充在所述芯材與所述套筒之間的填充物，其特征在于所述屈曲約束支撐還包括至少一個(gè)當(dāng)所述屈曲約束支撐受壓時(shí)引導(dǎo)所述芯材變形的變形引導(dǎo)裝置，所述變形引導(dǎo)裝置包括成對錨固在所述填充物內(nèi)的引導(dǎo)栓，每對引導(dǎo)栓包括兩個(gè)垂直于所述芯材的長度方向設(shè)置并且共線且其連線經(jīng)過所述芯材在該處橫截面的中心的引導(dǎo)栓，每個(gè)所述引導(dǎo)栓的一端抵靠在所述芯材上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的屈曲約束支撐，其特征在于所述屈曲約束支撐包括多個(gè)沿所述芯材的長度方向均勻間隔設(shè)置的所述變形引導(dǎo)裝置。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的屈曲約束支撐，其特征在于每個(gè)所述變形引導(dǎo)裝置包括一對所述引導(dǎo)栓。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)所述的屈曲約束支撐，其特征在于每個(gè)所述引導(dǎo)栓的形狀和尺寸均相同。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的屈曲約束支撐，其特征在于所述引導(dǎo)栓為柱狀。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的屈曲約束支撐，其特征在于所述引導(dǎo)栓為圓柱狀。
7.根據(jù)權(quán)利要求1_3、5和6中任一項(xiàng)所述的屈曲約束支撐，其特征在于所述引導(dǎo)栓與所述填充物之間具有縫隙。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種屈曲約束支撐，包括芯材、套設(shè)于所述芯材外部的套筒及填充在所述芯材與所述套筒之間的填充物，所述屈曲約束支撐還包括至少一個(gè)當(dāng)所述屈曲約束支撐受壓時(shí)引導(dǎo)所述芯材變形的變形引導(dǎo)裝置，所述變形引導(dǎo)裝置包括成對錨固在所述填充物內(nèi)的引導(dǎo)栓，每對引導(dǎo)栓包括兩個(gè)垂直于所述芯材的長度方向設(shè)置并且共線且其連線經(jīng)過所述芯材在該處橫截面的中心的引導(dǎo)栓，每個(gè)所述引導(dǎo)栓的一端抵靠在所述芯材上。本實(shí)用新型克服了現(xiàn)有的屈曲約束支撐受壓時(shí)處于低階屈曲狀態(tài)從而極易引起屈曲約束支撐產(chǎn)生大變形導(dǎo)致架構(gòu)失穩(wěn)的缺點(diǎn)，提供一種受壓時(shí)產(chǎn)生高階變形的屈曲約束支撐。
文檔編號E04B1/18GK202248249SQ201120309079
公開日2012年5月30日 申請日期2011年8月23日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月23日
發(fā)明者王磊, 薛彥濤, 高杰 申請人:建研科技股份有限公司