[发明专利]轧制无焊十字形截面高性能屈曲约束支撑

说明书

本发明公开了轧制无焊十字形截面高性能屈曲约束支撑，钢套管与核心板之间的缝隙填充高强砂浆，盖板套设在核心板两端，核心板分为工作段和连接件，工作段两端均设有连接件，工作段中部设有限位凸起，连接件靠近工作段一端设有过渡段，远离工作段一端设有连接段，连接段上设有若干螺栓孔，工作段与过渡段连接处设有泡沫板。核心板的十字形截面两个方向刚度相同，不存在明显的弱轴，且两向刚度均较大，在轴压力压力作用下，多波屈曲效应不明显，支撑中产生的摩擦力会较小；核心板采用轧制方式直接成型，避免了在核心板上施焊，消除了焊接残余应力的不利影响，支撑的整体性也优于拼接十字形截面核心板。

技术领域

本发明涉及土木工程领域，具体是轧制无焊十字形截面高性能屈曲约束支撑，通过设计轧制无焊十字形截面核心部件，消除焊接残余应力，达到高性能耗能构件的要求。

背景技术

屈曲约束支撑是一种兼有普通支撑和金属屈服耗能阻尼器双重功能的支撑形式，由承受轴向荷载的核心耗能部件、防止核心部件发生整体屈曲的约束部件、隔离约束部件和核心部件的空隙或者无粘结材料层三部分组成。将屈曲约束支撑添加到普通框架中可形成屈曲约束支撑框架体系。小震下，屈曲约束支撑保持弹性，像普通支撑一样为结构提供有效抗侧刚度；中震或大震时，屈曲约束支撑通过约束部件增强核心受力部件的抗弯刚度，避免其像普通支撑一样产生受压时整体失稳或者大幅局部屈曲，使其在受拉和受压时均能达到屈服，从而利用金属屈服后的滞回性能耗散地震能量，减小结构响应；在遭遇罕遇地震时，屈曲约束支撑开始充分发挥其“保险丝”作用，使地震作用产生的损伤主要集中在屈曲约束支撑上，而避免主体结构的梁柱发生破坏，实现大震不倒的目的。

现阶段，屈曲约束支撑核心板截面形式多采用一字形截面形式和焊接或拼接十字形截面形式，但是这些支撑中存在以下问题：(1)一字形截面存在明显的弱轴，在轴压力左右下，核心板会发生多波屈曲，增加了核心板和约束部件之间的摩擦力，造成支撑的轴压力大于轴拉力(即支撑中存在拉压差)，在地震往复荷载作用下影响构件的使用寿命。(2)采用焊接形式的十字形截面，在核心板中形成焊接残余应力，将大大影响支撑的耗能性能，降低使用寿命，达不到高性能的要求。(3)采用拼接十字形截面，构件整体性较难得到保证，各单肢构件一般不会同步屈服，当一肢屈服后，构件已达不到设计要求，该形式支撑也很难达到高性能屈曲约束支撑的要求。因此对于上述存在的问题，提出一种轧制无焊十字形截面高性能屈曲约束支撑，可以很好的解决以上问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题就是克服以上的技术缺陷，提供轧制无焊十字形截面高性能屈曲约束支撑。

为了解决上述问题，本发明的技术方案为：轧制无焊十字形截面高性能屈曲约束支撑，包括核心板、钢套管、高强砂浆和盖板，所述钢套管套设在核心板外侧，所述钢套管与核心板之间的缝隙填充高强砂浆，所述盖板套设在核心板两端，且与钢套管两端配合紧密，所述核心板采用低屈服强度高延性的钢材直接开模轧制成十字形截面，所述核心板分为工作段和连接件，所述工作段两端均设有连接件，所述工作段中部设有限位凸起，所述连接件靠近工作段一端设有过渡段，远离工作段一端设有连接段，所述连接段上设有若干螺栓孔，所述工作段与过渡段连接处设有泡沫板。

进一步，所述核心板可选用Q235或Q345等高强钢材。

进一步，所述工作段外侧包覆硅胶材质。

进一步，所述限位凸起两侧与工作段连接处倒圆。

进一步，所述工作段与过渡段连接处倒圆。

进一步，所述钢套管可选用圆柱形、方形等形状。

本发明与现有的技术相比的优点在于：

(1)核心板的十字形截面两个方向刚度相同，不存在明显的弱轴，且两向刚度均较大，在轴压力压力作用下，多波屈曲效应不明显，支撑中产生的摩擦力会较小；