[发明专利]一种全钢格构式防屈曲支撑

说明书

技术领域

本发明涉及一种全钢格构式防屈曲支撑，属于结构工程技术领域。

背景技术

自日本阪神地震与美国北岭地震以来，防屈曲支撑构件以其优秀的耗能减震性能，逐渐在一些大型建筑结构中得以应用，并在一些发达国家得到了极大的推广。传统的防屈曲支撑构件由内核构件和外围约束构件两部分组成，在小震作用下，防屈曲支撑构件的内核构件保持弹性，作为主体结构的抗侧力构件使用；在中震和大震作用下，防屈曲支撑的内核构件率先进入屈服，起到保护主体框架的作用，同时消耗大量的地震输入能量，拥有非常饱满的滞回曲线。正是由于其兼具“支撑”和“耗能”两方面的功能，使得其作为最好的消能减震构件之一，被逐渐广泛使用与我国的高层建筑结构当中。

防屈曲支撑构件的外围约束构件一般可分为以下三类：钢筋混凝土外围约束、钢混凝土组合外围约束和全钢外围约束。其内核构件则一般采用低屈服点、高延性的钢材，并通过在内核构件表面粘贴硬质橡胶，以防止防屈曲支撑构件受力过程中内核与外围约束构件之间的硬接触产生的构件损伤。防屈曲支撑的设计过程中，会在外围约束构件与内核构件之间留有一定的间隙，以防止内核构件受压发生横向膨胀时被塞死。

传统防屈曲支撑构件一般采用钢筋混凝土外围约束，并采用整体截面形式，存在以下缺点：（1）混凝土浇注及强度发展所需时间较长，并且存在湿作业的麻烦，难以形成高效生产和高度工业化；（2）混凝土浇注过程精度较低，难以满足防屈曲支撑制造过程的精度要求，因此在精度控制过程中会增加额外的成本；（3）大吨位的防屈曲支撑构件若采用整体形式的截面，必定导致截面面积过大，造成材料浪费，制作成本大大提升；（4）外围构件采用钢筋混凝土的大吨位防屈曲支撑构件自重大，工厂整体加工成型后将会产生运输上的困难。

发明内容

本发明所提出的全钢格构式防屈曲支撑采用全钢构件，避免了混凝土湿作业带来的不便，更加便于进行高度工业化生产；通过连接肋板连接两内核构件外伸段，避免了传统铰接防屈曲支撑端部易于发生局部破坏的情况；采用分肢式截面，使得防屈曲支撑构件的内核截面更加展开，抗弯刚度大大提升，在大吨位防屈曲支撑的设计中更加节省材料，经济效益显著。

一种全钢格构式防屈曲支撑，其特征在于，所述防屈曲支撑由以下部件组成：两个一字形内核钢板、两个约束构件、缀板、硬质橡胶、连接肋板。

所述防屈曲支撑构件由两个分肢组成，所述分肢包含一个约束构件及包裹在其内部的一字形内核钢板；所述一字形内核钢板共两个，在其被约束构件包裹的区域表面粘贴硬质橡胶。

所述约束构件共两个，尺寸相同，其长度小于一字形内核钢板的长度；所述约束构件采用四块平板焊接组成，其中两块平板较长，形成约束构件板件外伸段。

所述缀板为矩形平钢板，沿防屈曲支撑长度方向等间距布置于两个分肢之间，在两分肢构成轴线两侧对称成对布置；缀板与两侧的约束构件外伸段板件采用三边角焊缝连接。

所述连接肋板为矩形平钢板，其长度与两一字形内核钢板外伸段间距相等；连接肋板与内核一字钢板外伸段采用双面角焊缝连接；连接肋板与约束构件之间存在一定的间距，间距大小根据轴压力作用下连接肋板变形极限值确定。

所述连接肋板以铰接或刚接形式与结构框架连接；所述铰接连接，通过在连接肋板上开单个销钉孔，并与固定在所述结构框架上的耳板通过销轴连接实现；所述刚接连接，通过在连接肋板上开螺栓孔，并与固定在所述结构框架上的盖板通过高强螺栓连接实现。

本发明提出了一种新型的全钢格构式防屈曲支撑，具有以下优点：

（1）采用分肢式截面，使得防屈曲支撑构件的内核截面更加展开，抗弯刚度大大提升，在大吨位防屈曲支撑的设计中更加节省材料，经济效益显著；

（2）采用全钢构件，其部件之间采用焊接连接，可在工厂整体成型，不仅避免了混凝土湿作业带来的不便，更加便于进行高度工业化生产；

（3）通过连接肋板连接两内核构件外伸段，增加了内核外伸段的抗弯刚度，避免了传统铰接防屈曲支撑端部易于发生局部破坏的情况。

附图说明

图1为全钢格构式防屈曲支撑的截面图；

图2为全钢格构式防屈曲支撑的侧视图；

图3为约束构件的组成图；

图4为全钢格构式防屈曲支撑的三维图。

具体实施方式

下面结合附图1～4，详细说明本专利的实施方式。

如图1、2所示，一种全钢格构式防屈曲支撑构件包括以下部件：