[发明专利]一种双芯板屈曲约束支撑及其制造方法

说明书

本发明提供了一种双芯板屈曲约束支撑及其制造方法，包括一个双芯板、四个加劲肋板和钢管混凝土约束构件；双芯板由两个外形相同的条状平板通过各自的厚度方向上的侧平面相互贴合地拼接而成，两个条状平板之间设置树脂凝胶；两个加劲肋板分别垂直地设置在双芯板的两侧平面的中线上；另外两个加劲肋板分别垂直地设置在双芯板的两侧平面的中线上；所述钢管混凝土约束构件为条状构件，套接在所述双芯板的侧壁外。其制造方法包括焊接加劲肋板和粘接条状平板最后组装成型。本发明的双芯板屈曲约束支撑及其制造方法，使用双芯板代替了十字芯板，利用树脂凝胶连接方式减少芯板焊接的缺陷、改善芯版的变形特性；不仅增加支撑承载力，还降低了制作的难度。

技术领域

本发明涉及建筑工程技术领域，尤其涉及一种双芯板屈曲约束支撑及其制造方法。

背景技术

屈曲约束支撑是一种具有高承载力的轴向拉压构件和高效的耗能减震装置，它由芯板材料、约束芯板屈曲的套管和位于芯板和套管之间的无粘结材料及填充材料组成。这是一种受拉时同普通支撑而受压时承载力与受拉时相当且具有消能机制的支撑。屈曲约束支撑仅芯板与其他构件连接，所受的荷载全部由芯板承担，套管和填充材料仅约束芯板受压屈曲，使芯板在受拉和受压下均能进入屈服，因此，屈曲约束支撑的滞回性能优良。

屈曲约束支撑一方面可以避免普通支撑拉压承载力差异显著的缺陷，另一方面具有金属阻尼器的耗能能力，可以在结构中充当“保险丝”，使得主体结构基本处于弹性范围内。因此，屈曲约束支撑的应用，可以全面提高传统的支撑框架在中震和大震下的抗震性能。根据其在结构中的不同功能，屈曲约束支撑可分为承载型和耗能型。承载型屈曲约束支撑一般只在弹性阶段工作而不屈服，作为弹性二力杆为结构提供足够的刚度或传递结构内力，而耗能型屈曲约束支撑则可在弹塑性范围工作，在中、大震下通过拉压屈服耗散地震能量。

现有的组合钢管混凝土式屈曲约束支撑的芯板材料通常采用一字芯板或者常见的十字芯板1。

1、对于一字芯板：由于一字芯板的两端分别增加两块加劲肋而变为十字截面，以满足连接段刚度大于耗能段的构造需求，而位于矩形钢管的中部的芯板耗能段依旧采用一字截面，这就限制了屈曲约束支撑整体的承载能力，使屈曲约束支撑仅能满足4000kN以下的承载力需求。

2、对于十字芯板1：内芯为十字芯板1，外套筒为钢管2灌注混凝土3的组合结构。图1为现有技术的组合钢管混凝土式屈曲约束支撑的轴测图，图2为现有技术的组合钢管混凝土式屈曲约束支撑的十字芯板的轴测图，图3为图1中A-A处剖视图。如图1-3所示，这种构造导致以下两个方面的问题：

(1)性能方面：十字芯板1的轴线长度方向全尺寸都存在焊接热影响区，致使钢材材质延性变差；而且十字芯板1的焊缝与钢板之间容易存在咬边等缺陷，焊缝内部也有夹渣气孔等不足，这些都导致焊缝金属延性变差；此外，长线焊接存在较大焊接残余应力，使十字芯板1钢材处于三向受拉状态，容易发生脆性断裂。上述性能方面的缺陷是导致十字芯板1耗能能力和延性降低的因素。

(2)加工方面：十字芯板1中四条焊缝的长线焊接工作，非常耗时低效，而且产生较大焊接残余变形，对屈曲约束支撑的组装和支撑的稳定性都存在较大影响，对加工制作方法也提出了更高的要求，间接地增加了构件的生产和时间成本。

发明内容

本发明的目的在于提供一种双芯板屈曲约束支撑及其制造方法，以解决现有技术的组合钢管混凝土式屈曲约束支撑存在的加工制造问题、并弥补性能质量方面的缺陷。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：