[发明专利]一种TJC屈曲约束支撑构件

说明书

技术领域

本发明涉及建筑领域，尤其是建筑物结构支撑领域，具体地，涉及在建筑结构体系中用于支撑的屈曲约束支撑构件。

背景技术

屈曲约束支撑又称无粘结支撑，是一种性能优越的新型抗震耗能构件，一种在受拉和受压情况下都能达到屈服的耗能支撑构件，改善了传统支撑在受压时发生屈曲的缺点，提高了结构的抗震性能。

框架结构是高层建筑使用较普遍的一种结构形式，但其抗侧刚度与承载能力有限，在风荷载或地震作用下侧向位移较大，使其建造高度受到了一定限制。为解决框架结构抗侧刚度与强度较弱的问题，可为其附加支撑，即为框架—支撑体系，包括中心支撑—框架体系与偏心支撑—框架体系。偏心支撑—框架体系通过梁端剪切屈服段耗散地震输入能量，牺牲了部分主体结构构件，使其震后修复较为困难，且成本很高。而中心支撑—框架体系，在地震作用下，难以避免支撑受压屈曲。传统钢支撑屈曲后，性能退化严重，极易造成支撑本身与节点连接的破坏，进而导致结构抗震能力急剧下降，对结构抗震十分不利。为避免普通钢支撑受压屈曲现象的产生，有学者提出了屈曲约束支撑这一概念，也称为“防屈曲支撑”或“无粘结支撑”，即为普通支撑施加侧向约束，防止其受压时产生屈曲。屈曲约束支撑形式多样，但工作原理类似，其轴力由支撑核心单元承受，而外围钢管或钢管混凝土对核心提供约束，限制其整体屈曲与局部屈曲。屈曲约束支撑拉压性能相当，滞回曲线饱满稳定，其不但可作为结构构件，屈服后也是一种性能优良的阻尼器，可大量耗散地震输入能量，并将结构的损伤集中于屈曲约束支撑自身，保护了主体结构，降低了结构地震响应。目前国内外的屈曲约束支撑构造形式大体上可分为两类：(1)纯钢型屈曲约束支撑；(2)以钢管混凝土为约束单元的屈曲约束支撑。但现有的屈曲约束支撑并不十分经济，制作成本较高，这是由于设计中需要保证支撑节点部位处于弹性状态，通常的做法是加大截面面积。支撑的耗能核心与支撑节点采用同一钢板，不可避免地造成了大量废料；另一方面，由于增大节点部位的断面尺寸，有时也会造成支撑外观由强度设计控制，不得不增加套筒尺寸，而由稳定控制的设计才是最经济合理的。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种TJC屈曲约束支撑构件。

根据本发明的一个方面，提供一种TJC屈曲约束支撑构件，其特征在于，包括：芯材部分以及支撑端部节点，其中，所述芯材部分由若干芯板组成，所述支撑端部节点由若干加劲肋组成，所述支撑端部节点两端中的第一端面至少有一与所述芯材部分相适应的第一凹槽，所述芯材部分插入所述第一凹槽，从而连接所述芯材部分与所述支撑端部节点。

优选地，所述芯材部分包括插入部与未插入部，所述插入部与所述支撑端部节点的凹槽焊接为一体。

优选地，所述芯材部分的横截面为一字形或十字形中的任一种。

优选地，所述芯材部分由Q195钢材、Q235钢材、LY100钢材、LY160钢材、LY225钢材以及其他低屈服钢等材料中的任一种组成。

优选地，所述支撑端部节点由Q345钢材、Q235钢材、Q460钢材以及其他高强度钢等材料中的任一种组成。

优选地，所述屈曲约束支撑构件包括一围束构件，所述围束构件至少包括一外套筒，所述外套筒套于所述芯材部分的外侧并且其两端继续向外延伸至所述支撑端部节点。

优选地，对应于所述支撑端部节点的外套筒的外部还设有一套箍，所述套箍紧贴所述外套筒。

优选地，所述支撑端部节点的横截面优选地为十字形，所述支撑端部节点的外套筒以及所述套箍的相应位置均开槽，所述支撑端部节点的一部分可以从所述开槽处向外伸出所述外套筒以及套箍。

优选地，所述支撑端部节点分为伸出部与未伸出部，所述伸出部与所述未伸出部优选地通过一斜坡过渡。

优选地，所述套箍的开槽处与所述支撑端部节点的伸出部焊接相连。

优选地，所述支撑端部节点两端中的第二端面处至少有两根同一平面上的加劲肋凸出于所述第二端面，所述凸出部分与所述第二端面形成第二凹槽。

优选地，所述围束构件还包括填充材料，所述填充材料至少部分地填充于所述套筒与所述芯材部分之间。

优选地，所述填充材料由高强度无收缩混凝土以及高强度无收缩混合砂浆等材料中的任一种组成。

优选地，所述围束构件的两端端部还各设有一封头板，所述封头板与所述套筒部分的端部截面尺寸相适应，使所述填充材料封在所述套筒内部。