一種裝配式粘彈性防屈曲支撐的制作方法
【專利摘要】一種裝配式粘彈性防屈曲支撐，屬于建筑結(jié)構(gòu)耗能減振控制領(lǐng)域，具體是一種粘彈性防屈曲支撐，包括內(nèi)部耗能鋼板、粘彈性材料層、外套約束構(gòu)件。外套約束構(gòu)件沿長度方向設(shè)置中間間隙，耗能鋼板插入外套約束構(gòu)件，外套約束構(gòu)件之間設(shè)有粘彈性材料層，粘彈性材料層為高衰減橡膠系粘彈性材料，粘彈性材料層與外套約束構(gòu)件采用橡膠和鋼板粘結(jié)工藝?yán)喂炭煽空辰Y(jié)，外套約束構(gòu)件沿長度方向布置有橫向加筋肋。本發(fā)明融合了粘彈性材料耗能技術(shù)和防屈曲支撐消能減震技術(shù)，使本發(fā)明耗能能力強(qiáng)，符合建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計及功能性要求。
【專利說明】一種裝配式粘彈性防屈曲支撐
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種防屈曲支撐，屬于建筑結(jié)構(gòu)耗能減振控制領(lǐng)域，具體涉及一種裝配式粘彈性防屈曲支撐。
【背景技術(shù)】
[0002]結(jié)構(gòu)耗能減震技術(shù)是通過在結(jié)構(gòu)適當(dāng)位置安裝耗能元件或裝置，以減小結(jié)構(gòu)在地震、風(fēng)或其它動力載荷作用下的動力響應(yīng)。
[0003]傳統(tǒng)的粘彈性阻尼器是應(yīng)用在工程結(jié)構(gòu)減震的有效控制裝置，主要依靠粘彈性材料的剪切滯回耗能特性，給結(jié)構(gòu)提供附加剛度和阻尼，減少結(jié)構(gòu)的動力反應(yīng)，以達(dá)到減振的目的。傳統(tǒng)的防屈曲支撐構(gòu)件是應(yīng)用在多、高層結(jié)構(gòu)中的抗側(cè)力耗能裝置，通過鋼材的彈塑性來耗能。針對粘彈性阻尼器和防屈曲支撐的特點(diǎn)，本發(fā)明融合了兩者的優(yōu)點(diǎn)，提出一種裝配式的粘彈性防屈曲支撐。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提供了一種裝配式粘彈性防屈曲支撐，該防屈曲支撐是一種耗能能力強(qiáng)、制造簡單、加工方便、可節(jié)約使用空間、便于安裝。
[0005]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為一種裝配式粘彈性防屈曲支撐，該防屈曲支撐包括外套約束構(gòu)件a、粘彈性材料層、外套約束構(gòu)件b、內(nèi)部耗能鋼板、側(cè)撐鋼板a、側(cè)撐鋼板b、橫向加勁肋，該屈曲支撐兩側(cè)通過連接鋼板與建筑主體結(jié)構(gòu)相連；外套約束構(gòu)件a為一字鋼板，外套約束構(gòu)件b為槽鋼，外套約束構(gòu)件a和外套約束構(gòu)件b腹板背對放置，且二者分別放置在外套約束構(gòu)件b翼緣外側(cè)并留有間隙，在外套約束構(gòu)件a和外套約束構(gòu)件b重疊間隙位置設(shè)有粘彈性材料層；外套約束構(gòu)件b沿長度方向設(shè)有橫向加筋肋，各橫向加筋肋的間距由計算確定，橫向加筋肋與外套約束構(gòu)件b腹板焊接連接；內(nèi)部耗能鋼板為一字型單片鋼板，中部削弱且呈圓弧形，兩端端部分別垂直焊接側(cè)撐鋼板a和側(cè)撐鋼板b內(nèi)偵牝內(nèi)部耗能鋼板表面粘貼一層無粘結(jié)材料；外套約束構(gòu)件a和外套約束構(gòu)件b延長線方向設(shè)有中間間隙，內(nèi)部耗能鋼板插入其中并與外套約束構(gòu)件a、外套約束構(gòu)件b無接觸；兩側(cè)連接鋼板與側(cè)撐鋼板a、側(cè)撐鋼板b外側(cè)焊接連接，連接鋼板上留有螺栓孔，通過高強(qiáng)度螺栓與建筑主體連接。
[0006]所述外套約束構(gòu)件a —端焊接在側(cè)撐鋼板a，另一端和側(cè)撐鋼板b留有間隙；外套約束構(gòu)件a —端焊接在側(cè)撐鋼板b，另一端和側(cè)撐鋼板a留有間隙，間隙大小由計算確定。
[0007]內(nèi)部耗能鋼板與外套約束構(gòu)件a、外套約束構(gòu)件b的結(jié)構(gòu)形式可以為工字形、十字形、L字形結(jié)構(gòu)。
[0008]為了保證結(jié)構(gòu)的可靠性和具有更好的耗能能力，所述粘彈性材料層為高衰減橡膠系粘彈性材料，粘彈性材料層分別與外套約束構(gòu)件a內(nèi)側(cè)和外套約束構(gòu)件b翼緣外側(cè)采用橡膠和鋼板粘結(jié)工藝?yán)喂炭煽空辰Y(jié)。
[0009]在工廠將所述構(gòu)件組裝連接在一起，在現(xiàn)場將所述裝配式粘彈性防屈曲支撐用高強(qiáng)螺栓與框架連接板相連；當(dāng)建筑結(jié)構(gòu)發(fā)生震動時，建筑結(jié)構(gòu)通過高強(qiáng)度螺栓與粘彈性防屈曲支撐連接在一起，將震動產(chǎn)生的力傳遞到防屈曲支撐上，震動力使防屈曲支撐在水平方向上產(chǎn)生相對軸向的運(yùn)動，此時，內(nèi)部耗能鋼板使震動力產(chǎn)生彈性變形，消耗產(chǎn)生的震動能量；置于外套約束構(gòu)件a、外套約束構(gòu)件b間的粘彈性材料層具有剪切滯回特性并且與鋼材彈塑性協(xié)同工作，最終提高防屈曲支撐的耗能能力。
[0010]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下有益效果。
[0011]1、其提高了防屈曲支撐的耗能能力，對于防屈曲支撐在工程中的實(shí)現(xiàn)和推廣具有
重要意義.[0012]2、采用上述技術(shù)方案的裝配式粘彈性防屈曲支撐具有傳統(tǒng)粘彈性阻尼器和傳統(tǒng)防屈曲支撐的優(yōu)點(diǎn).[0013]3、該粘彈性阻尼器充分利用了支撐所占空間，通過粘彈性材料所提需求的阻尼比提高了耗能能力，在小振條件下，也能獲得良好的耗能能力；在各種振動條件下，粘彈性層和耗能構(gòu)件協(xié)調(diào)工作，減小或者消除了耗能構(gòu)件的殘余變形。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1為本發(fā)明的三維示意圖。
[0015]圖2為本發(fā)明的構(gòu)件平面圖。
[0016]圖3為本發(fā)明的構(gòu)件截面圖。
[0017]圖4為本發(fā)明的內(nèi)部耗能構(gòu)件圖。
[0018]圖中:1、外套約束構(gòu)件a，2、粘彈性材料層，3、外套約束構(gòu)件b，4、內(nèi)部耗能鋼板，
5、側(cè)撐鋼板a，6、側(cè)撐鋼板b，7、橫向加勁肋，8、連接鋼板。
【具體實(shí)施方式】
[0019]以下結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0020]一種裝配式粘彈性防屈曲支撐，該防屈曲支撐包括外套約束構(gòu)件al、粘彈性材料層2、外套約束構(gòu)件b3、內(nèi)部耗能鋼板4、側(cè)撐鋼板a5、側(cè)撐鋼板b6、橫向加勁肋7，該屈曲支撐兩側(cè)通過連接鋼板8與建筑主體結(jié)構(gòu)相連；外套約束構(gòu)件al為一字鋼板，外套約束構(gòu)件b3為槽鋼，外套約束構(gòu)件al和外套約束構(gòu)件b3腹板背對放置，且二者分別放置在外套約束構(gòu)件b3翼緣外側(cè)并留有間隙，在外套約束構(gòu)件al和外套約束構(gòu)件b3重疊間隙位置設(shè)有粘彈性材料層2 ;外套約束構(gòu)件b3沿長度方向設(shè)有橫向加筋肋7，各橫向加筋肋7的間距由計算確定，橫向加筋肋7與外套約束構(gòu)件b3腹板焊接連接；內(nèi)部耗能鋼板4為一字型單片鋼板，中部削弱且呈圓弧形，兩端端部分別垂直焊接側(cè)撐鋼板a5和側(cè)撐鋼板b6內(nèi)側(cè)，內(nèi)部耗能鋼板4表面粘貼一層無粘結(jié)材料；外套約束構(gòu)件al和外套約束構(gòu)件b3延長線方向設(shè)有中間間隙，內(nèi)部耗能鋼板4插入其中并與外套約束構(gòu)件al、外套約束構(gòu)件b3無接觸；兩側(cè)連接鋼板8與側(cè)撐鋼板a5、側(cè)撐鋼板b6外側(cè)焊接連接，連接鋼板8上留有螺栓孔，通過高強(qiáng)度螺栓與建筑主體連接。
[0021]所述外套約束構(gòu)件al —端焊接在側(cè)撐鋼板a5，另一端和側(cè)撐鋼板b6留有間隙；外套約束構(gòu)件al —端焊接在側(cè)撐鋼板b6，另一端和側(cè)撐鋼板a5留有間隙，間隙大小由計算確定。[0022]內(nèi)部耗能鋼板4與外套約束構(gòu)件al、外套約束構(gòu)件b3的結(jié)構(gòu)形式可以為工字形、十字形、L字形結(jié)構(gòu)。
[0023]為了保證結(jié)構(gòu)的可靠性和具有更好的耗能能力，所述粘彈性材料層2為高衰減橡膠系粘彈性材料，粘彈性材料層2分別與外套約束構(gòu)件al內(nèi)側(cè)和外套約束構(gòu)件b3翼緣外側(cè)采用橡膠和鋼板粘結(jié)工藝?yán)喂炭煽空辰Y(jié)。
[0024]在工廠將所述構(gòu)件組裝連接在一起，在現(xiàn)場將所述裝配式粘彈性防屈曲支撐用高強(qiáng)螺栓與框架連接板相連；當(dāng)建筑結(jié)構(gòu)發(fā)生震動時，建筑結(jié)構(gòu)通過高強(qiáng)度螺栓與粘彈性防屈曲支撐連接在一起，將震動產(chǎn)生的力傳遞到防屈曲支撐上，震動力使防屈曲支撐在水平方向上產(chǎn)生相對軸向的運(yùn)動，此時，內(nèi)部耗能鋼板4使震動力產(chǎn)生彈性變形，消耗產(chǎn)生的震動能量；置于外套約束構(gòu)件al、外套約束構(gòu)件b3間的粘彈性材料層2具有剪切滯回特性并且與鋼材彈塑性協(xié)同工作，最終提高防屈曲支撐的耗能能力。
[0025]以上所述的僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明結(jié)構(gòu)的前提下，還可以作出若干變形和改進(jìn)，比如換不同的粘彈性材料，選用不同截面形式等，這些也應(yīng)該視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種裝配式粘彈性防屈曲支撐，其特征在于:該防屈曲支撐包括外套約束構(gòu)件a(1)、粘彈性材料層(2)、外套約束構(gòu)件b(3)、內(nèi)部耗能鋼板(4)、側(cè)撐鋼板a(5)、側(cè)撐鋼板b(6)、橫向加勁肋(7)，該屈曲支撐兩側(cè)通過連接鋼板(8)與建筑主體結(jié)構(gòu)相連；外套約束構(gòu)件a (I)為一字鋼板，外套約束構(gòu)件b (3)為槽鋼，外套約束構(gòu)件a (I)和外套約束構(gòu)件b(3)腹板背對放置，且二者分別放置在外套約束構(gòu)件b(3)翼緣外側(cè)并留有間隙，在外套約束構(gòu)件a (I)和外套約束構(gòu)件b (3)重疊間隙位置設(shè)有粘彈性材料層(2);外套約束構(gòu)件b(3 )沿長度方向設(shè)有橫向加筋肋(7 )，各橫向加筋肋(7 )的間距由計算確定，橫向加筋肋(7 )與外套約束構(gòu)件b (3)腹板焊接連接；內(nèi)部耗能鋼板(4)為一字型單片鋼板，中部削弱且呈圓弧形，兩端端部分別垂直焊接側(cè)撐鋼板a (5)和側(cè)撐鋼板b (6)內(nèi)側(cè)，內(nèi)部耗能鋼板(4)表面粘貼一層無粘結(jié)材料；外套約束構(gòu)件a (I)和外套約束構(gòu)件b (3)延長線方向設(shè)有中間間隙，內(nèi)部耗能鋼板(4)插入其中并與外套約束構(gòu)件a (I)、外套約束構(gòu)件b (3)無接觸；兩側(cè)連接鋼板(8)與側(cè)撐鋼板a (5)、側(cè)撐鋼板b (6)外側(cè)焊接連接，連接鋼板(8)上留有螺栓孔，通過高強(qiáng)度螺栓與建筑主體連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種裝配式粘彈性防屈曲支撐，其特征在于:粘彈性材料層(2)為高衰減橡膠系粘彈性材料，粘彈性材料層(2)分別與外套約束構(gòu)件a(I)內(nèi)側(cè)和外套約束構(gòu)件b (3)翼緣外側(cè)采用橡膠和鋼板粘結(jié)工藝?yán)喂炭煽空辰Y(jié)； 在工廠將所述構(gòu)件組裝連接在一起，在現(xiàn)場將所述裝配式粘彈性防屈曲支撐用高強(qiáng)螺栓與框架連接板相連；當(dāng)建筑結(jié)構(gòu)發(fā)生震動時，建筑結(jié)構(gòu)通過高強(qiáng)度螺栓與粘彈性防屈曲支撐連接在一起，將震動產(chǎn)生的力傳遞到防屈曲支撐上，震動力使防屈曲支撐在水平方向上產(chǎn)生相對軸向的運(yùn)動，此時，內(nèi)部耗能鋼板(4)使震動力產(chǎn)生彈性變形，消耗產(chǎn)生的震動能量；置于外套約束構(gòu)件a (I)、外套約束構(gòu)件b (3)間的粘彈性材料層(2)具有剪切滯回特性并且與鋼材彈塑性協(xié)同工作。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種裝配式粘彈性防屈曲支撐，其特征在于:外套約束構(gòu)件a(I)一端焊接在側(cè)撐鋼板a (5)，另一端和側(cè)撐鋼板b (6)留有間隙；外套約束構(gòu)件a (I)一端焊接在側(cè)撐鋼板b (6)，另一端和側(cè)撐鋼板a (5)留有間隙，間隙大小由計算確定。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種裝配式粘彈性防屈曲支撐，其特征在于:內(nèi)部耗能鋼板(4)與外套約束構(gòu)件a(I)、外套約束構(gòu)件b (3)的結(jié)構(gòu)形式可以為工字形、十字形、L字形結(jié)構(gòu)。
【文檔編號】E04B1/98GK103711214SQ201310689653
【公開日】2014年4月9日 申請日期:2013年12月16日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月16日
【發(fā)明者】李洪泉, 蘇丹, 毛詩洋 申請人:北京工業(yè)大學(xué)