本發(fā)明涉及土建結(jié)構(gòu)工程抵抗外力構(gòu)件技術(shù)領(lǐng)域,特別是指一種含有l(wèi)型耗能元件的屈曲約束支撐、建筑物及組裝方法。
背景技術(shù):
在多層或高層房屋鋼結(jié)構(gòu)體系中,框架是最基本的單元。支撐使鋼框架具有更高的抗側(cè)剛度和強度,減小地震時框架的側(cè)向位移,避免或降低對非結(jié)構(gòu)性構(gòu)件的破壞。屈曲約束支撐克服了普通支撐受壓屈曲的缺點,提高了支撐的耗能能力,減小了支撐拉壓承載力的大小差異,也使計算機模擬更簡單。
1994年北嶺地震和1995年阪神地震以后屈曲約束支撐在新建建筑結(jié)構(gòu)和現(xiàn)有建筑物的改造方面應(yīng)用大幅度增加。各種高性能屈曲約束支撐層出不窮。但是目前的普通屈曲約束支撐存在以下局限:
1)拆除和更換繁瑣:屈曲約束支撐的耗能元件在地震中需要消耗地震輸入的能量,耗能不可避免的會造成耗能元件的損傷或者斷裂,因此在余震或者隨后的地震來臨時,屈曲約束支撐的耗能減震效果可能會大打折扣。對于現(xiàn)存的屈曲約束支撐,尤其是以填充于鋼管中的砂漿或者其他脆性非金屬填充材料對耗能元件實現(xiàn)屈曲約束機制的屈曲約束支撐,在大地震后,如果要對耗能元件的損傷進(jìn)行檢測,需要拆除外約束構(gòu)件,這不但操作麻煩還可能會對支撐造成損壞。即使特別的技術(shù)手段證實有必要更換已損傷的屈曲約束支撐,既有屈曲約束支撐的拆卸和新屈曲約束支撐的安裝可能會十分繁瑣,原因有很多,例如屈曲約束支撐端部的施工操作空間非常有限,尤其是當(dāng)屈曲約束支撐與框架連接處的節(jié)點板完全或者部分被天花板或其他非結(jié)構(gòu)構(gòu)件遮擋時。另外許多現(xiàn)有的普通屈曲約束支撐通過焊縫與連接框架的節(jié)點板相連,這樣更換整根支撐勢必需要在節(jié)點板上施加二次焊接,二次焊接不僅難以施加,質(zhì)量無法保證,而且焊接產(chǎn)生的熱效應(yīng)會影響節(jié)點板的力學(xué)性能,降低新支撐的承載力和疲勞性能。
2)可循環(huán)利用性差:一個設(shè)計合理的屈曲約束支撐應(yīng)該將損傷控制于耗能元件的約束屈服段中,而屈曲約束構(gòu)件應(yīng)始終保持彈性,然而,現(xiàn)在很多傳統(tǒng)屈曲約束支撐中屈曲約束構(gòu)件的重復(fù)利用率很低,這非常不利于實現(xiàn)基于可持續(xù)發(fā)展理念的設(shè)計的目標(biāo)。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明提供一種拆卸和更換簡單,屈曲約束構(gòu)件方便重復(fù)利用的含有l(wèi)型耗能元件的屈曲約束支撐、建筑物及組裝方法。
為解決上述技術(shù)問題,本發(fā)明提供技術(shù)方案如下:
一方面,本發(fā)明提供一種含有l(wèi)型耗能元件的屈曲約束支撐,用作框架結(jié)構(gòu)的支撐,包括可伸縮的內(nèi)約束構(gòu)件、套設(shè)在所述內(nèi)約束構(gòu)件外部的外約束構(gòu)件、位于所述內(nèi)約束構(gòu)件和外約束構(gòu)件之間的l型耗能元件,其中:
所述內(nèi)約束構(gòu)件包括兩個長度和外截面尺寸均相同的第一方鋼管和第二方鋼管,所述第一方鋼管和第二方鋼管插接連接,所述第一方鋼管和第二方鋼管互相遠(yuǎn)離的端部用于與框架結(jié)構(gòu)連接;
所述l型耗能元件包括4個l型芯板,該4個l型芯板的兩端分別螺栓連接在所述第一方鋼管和第二方鋼管的四個直角邊上,所述l型芯板的角肢的中部兩側(cè)有切槽/切口,形成被削弱的屈服段,兩端為未被削弱的非屈服段;
所述外約束構(gòu)件的內(nèi)截面為方形,用于包覆在所述l型耗能元件的外部,所述外約束構(gòu)件和所述l型耗能元件之間設(shè)置有一定間隙。
進(jìn)一步的,所述第一方鋼管和第二方鋼管尺寸相同,所述第一方鋼管和第二方鋼管之間通過插接件連接,所述插接件為方鋼管,所述插接件的中部設(shè)置有沿外周方向且垂直于方鋼管平面的肋,所述插接件的外截面尺寸小于所述第一方鋼管的內(nèi)截面尺寸,所述插接件的一端與第一方鋼管焊接或插接,另一端插入所述第二方鋼管內(nèi)。
進(jìn)一步的,所述第一方鋼管和第二方鋼管的長度均為100~5000mm,所述第一方鋼管和第二方鋼管之間的間距為20~500mm,所述插接件的外壁與第二方鋼管的內(nèi)壁之間的間隙為1~10mm,所述插接件插入到第二方鋼管的長度為20~800mm。
進(jìn)一步的,所述非屈服段的外側(cè)部分上設(shè)置有與所述第一方鋼管和第二方鋼管連接的螺栓孔,所述非屈服段包括設(shè)置有螺栓孔的無約束連接段、未設(shè)置螺栓孔且未被所述外約束構(gòu)件包覆的無約束非屈服段和未設(shè)置螺栓孔且被所述外約束構(gòu)件包覆的約束非屈服段,所述外約束構(gòu)件包覆在所述屈服段和約束非屈服段上,所述屈服段為被所述內(nèi)約束構(gòu)件和外約束構(gòu)件約束的約束屈服段。
進(jìn)一步的,所述l型芯板的下部角肢上在所述無約束非屈服段上固定設(shè)置有用于托舉所述外約束構(gòu)件的托舉件;
所述l型芯板的屈服段的角肢的中部設(shè)置有未被削弱的非屈服段,形成中間約束非屈服段,所述中間約束非屈服段的長度大于屈曲約束支撐發(fā)生最大設(shè)計抗拉承載力變形時所述第一方鋼管和第二方鋼管之間的間距。
進(jìn)一步的,所述外約束構(gòu)件由四個w形鋼板扣接形成,相鄰的w形鋼板螺栓連接;
或者,所述外約束構(gòu)件由兩個開口方向一致的u形鋼板螺栓連接形成;
或者,所述外約束構(gòu)件包括背對設(shè)置的兩個開口方向相反的u形鋼板,所述u形鋼板的側(cè)面螺栓連接有兩個鋼板;
或者,所述外約束構(gòu)件由兩個u形鋼板扣接形成,該兩個u形鋼板兩兩螺栓連接。
進(jìn)一步的,所述外約束構(gòu)件和所述l型耗能元件之間的間隙為1~5mm,所述間隙內(nèi)填充有無粘結(jié)材料。
進(jìn)一步的,所述約束非屈服段、約束屈服段和中間約束非屈服段之間的過渡區(qū)為弧線、直線或直線加弧線。
另一方面,本發(fā)明提供一種建筑物,包含上述的含有l(wèi)型耗能元件的屈曲約束支撐。
再一方面,本發(fā)明還提供一種上述的含有l(wèi)型耗能元件的屈曲約束支撐的組裝方法,包括:
步驟1:將所述插接件的一端與第一方鋼管焊接或插接,另一端插入至第二方鋼管內(nèi),形成所述內(nèi)約束構(gòu)件;
步驟2:調(diào)整第一方鋼管和第二方鋼管之間的間距,將所述l型耗能元件的無約束連接段螺栓連接在第一方鋼管和第二方鋼管的直角邊上;
步驟3:采用外約束構(gòu)件將所述l型耗能元件包覆起來,并將外約束構(gòu)件的組成部分螺栓連接。
本發(fā)明具有以下有益效果:
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明的含有l(wèi)型耗能元件的屈曲約束支撐、建筑物及組裝方法,l型耗能元件的4個l型芯板的兩端分別螺栓連接在內(nèi)約束構(gòu)件的第一方鋼管和第二方鋼管的四個直角邊上,方便安裝和拆卸;損傷集中在l型芯板的屈服段,地震后內(nèi)約束構(gòu)件和外約束構(gòu)件仍然保持彈性,可重復(fù)利用,只需要更換l型芯板,屈曲約束支撐即可恢復(fù)耗能減震功能。
附圖說明
圖1為本發(fā)明的含有l(wèi)型耗能元件的屈曲約束支撐的整體結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2為本發(fā)明的含有l(wèi)型耗能元件的屈曲約束支撐的各部件的拆分圖;
圖3為本發(fā)明的l型耗能元件與內(nèi)約束構(gòu)件的連接示意圖;
圖4為本發(fā)明的內(nèi)約束構(gòu)件的第一種實施方式示意圖;
圖5為本發(fā)明的內(nèi)約束構(gòu)件的第二種實施方式示意圖;
圖6為本發(fā)明的內(nèi)約束構(gòu)件的插接件的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖7為本發(fā)明的內(nèi)約束構(gòu)件的插接件的組成形式示意圖;
圖8為本發(fā)明的內(nèi)約束構(gòu)件的第一方鋼管的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖9為本發(fā)明的l型芯板的立體圖;
圖10為本發(fā)明的l型芯板的不同結(jié)構(gòu)形式側(cè)視圖;
圖11為本發(fā)明的托舉件的不同結(jié)構(gòu)示意圖;
圖12為本發(fā)明的外約束構(gòu)件的實施例1的截面示意圖;
圖13為本發(fā)明的外約束構(gòu)件的實施例2的截面示意圖;
圖14為本發(fā)明的外約束構(gòu)件的實施例3的截面示意圖;
圖15為本發(fā)明的外約束構(gòu)件的實施例4的截面示意圖;
圖16為試件b1至b6的滯回曲線。
具體實施方式
為使本發(fā)明要解決的技術(shù)問題、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚,下面將結(jié)合附圖及具體實施例進(jìn)行詳細(xì)描述。
一方面,本發(fā)明提供一種含有l(wèi)型耗能元件的屈曲約束支撐,用作框架結(jié)構(gòu)的支撐,如圖1至圖15所示,包括可伸縮的內(nèi)約束構(gòu)件1、套設(shè)在內(nèi)約束構(gòu)件1外部的外約束構(gòu)件2、位于內(nèi)約束構(gòu)件1和外約束構(gòu)件2之間的l型耗能元件,其中:
內(nèi)約束構(gòu)件1包括兩個長度和外截面尺寸均相同的第一方鋼管1-1和第二方鋼管1-2,第一方鋼管1-1和第二方鋼管1-2插接連接,第一方鋼管1-1和第二方鋼管1-2的軸線在同一直線上,第一方鋼管1-1和第二方鋼管1-2互相遠(yuǎn)離的端部用于與框架結(jié)構(gòu)連接,具體的,第一方鋼管1-1或第二方鋼管1-2的外端四周可以開條形槽,通過連接板1-3或者直接與框架結(jié)構(gòu)的節(jié)點板連接,如圖8所示,連接板1-3的截面為十字形,十字形的連接板1-3焊接在第一方鋼管1-1和第二方鋼管1-2的外端,內(nèi)約束構(gòu)件1的第一方鋼管1-1和第二方鋼管1-2在支撐軸線方向上可以相對運動,在安裝后,要確保屈曲約束支撐在受到最大設(shè)計抗壓承載力變形時,第一方鋼管1-1和第二方鋼管1-2的互相靠近的外截面尺寸相同的端部不會互相接觸,在受到最大設(shè)計抗拉承載力變形時,第一方鋼管1-1和第二方鋼管1-2的互相靠近的端部不會互相脫出;值得注意的是,在滿足設(shè)計抗拉/抗壓承載力的條件下,第一方鋼管1-1和第二方鋼管1-2也可以均為矩形管或者其他截面形狀的鋼管,本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以靈活選擇,不影響本發(fā)明的創(chuàng)造性;另外,本發(fā)明的最大設(shè)計抗拉/抗壓承載力為本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)具體的框架結(jié)構(gòu)的受力特點設(shè)計。
l型耗能元件包括4個l型芯板3,該4個l型芯板3的兩端分別螺栓連接在第一方鋼管1-1和第二方鋼管1-2的四個直角邊上,螺栓可以采用滿足設(shè)計強度要求的盲孔螺栓或螺桿較長的高強螺栓,l型芯板3的橫截面為l型,可以由現(xiàn)成的型鋼進(jìn)行切削而成,或者利用切削好的鋼板冷彎而成,不需要焊接,減少了耗能元件的初始缺陷,有利于充分發(fā)揮鋼材的性能。
l型芯板3的與第一方鋼管1-1和第二方鋼管1-2螺栓連接時,此處的螺栓可以采用滿足設(shè)計要求的盲孔螺栓或螺桿足夠長的高強螺栓等,第一方鋼管1-1和第二方鋼管1-2可以按照設(shè)計位置和大小開螺栓孔,同一個面上,螺栓孔的排列方式可以選擇并列或錯列,螺栓孔的開口既不能使螺栓互相影響,又不能影響第一方鋼管1-1和第二方鋼管1-2的相對活動,在平行兩個面上開孔可以一致,垂直兩個面開孔可以錯開,具體操作可根據(jù)實際采用的螺栓類型而定。
l型芯板3的角肢的中部兩側(cè)有切槽/切口4,形成被削弱的屈服段3-1,兩端為未被削弱的非屈服段3-2;
外約束構(gòu)件2的內(nèi)截面為方形,用于包覆在l型耗能元件的外部,外約束構(gòu)件2和l型耗能元件之間設(shè)置有一定間隙。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明的含有l(wèi)型耗能元件的屈曲約束支撐,l型耗能元件的4個l型芯板的兩端分別螺栓連接在內(nèi)約束構(gòu)件的第一方鋼管和第二方鋼管的四個直角邊上,方便安裝和拆卸,便于在地震后對l型耗能元件進(jìn)行更換,更換時,不需焊接,只需將新的l型芯板螺栓連接在內(nèi)約束構(gòu)件上;本發(fā)明的含有l(wèi)型耗能元件的屈曲約束支撐,安裝時,內(nèi)約束構(gòu)件的第一方鋼管和第二方鋼管插接連接,然后將4個l型芯板螺栓連接在第一方鋼管和第二方鋼管的四個直角邊上,最后將外約束構(gòu)件包覆在l型芯板的外部,在受拉或受壓時,可以將損傷集中在l型芯板的屈服段,地震后內(nèi)約束構(gòu)件和外約束構(gòu)件仍然保持彈性,可重復(fù)使用,只需要更換l型芯板,屈曲約束支撐即可恢復(fù)耗能減震功能。
進(jìn)一步的,第一方鋼管1-1和第二方鋼管1-2尺寸優(yōu)選相同(即長度、厚度、外截面相同),材質(zhì)優(yōu)選也相同,如圖4至圖6所示,第一方鋼管1-1和第二方鋼管1-2之間通過插接件1-4連接,插接件1-4為方鋼管,插接件1-4的一端與第一方鋼管1-1焊接或插接,另一端插入第二方鋼管1-2內(nèi),當(dāng)插接件1-4與第一方鋼管1-1插接時,插接件1-4的中部優(yōu)選設(shè)置有沿外周方向且垂直于方鋼管平面的肋1-5(焊接時則不需要),防止插接件1-4滑入到第一方鋼管1-1或第二方鋼管1-2內(nèi),值得注意的是,肋1-5的外圍尺寸不超過第一方鋼管1-1或第二方鋼管1-2最外圍的尺寸,不影響l型耗能元件的安裝,插接件1-4的外截面尺寸小于第一方鋼管1-1和第二方鋼管1-2的內(nèi)截面尺寸,既保證第二方鋼管1-2與插接件1-4可以自由的相對滑動,又要確保第一方鋼管1-1和第二方鋼管1-2對l型耗能元件起到比較有效的內(nèi)約束作用。
進(jìn)一步的,第一方鋼管1-1和第二方鋼管1-2的長度可以均為100~5000mm,安裝完成的初始狀態(tài)下,第一方鋼管1-1和第二方鋼管1-2之間的間距為20~500mm,即第一方鋼管1-1和第二方鋼管1-2相互靠近的端部的距離要滿足屈曲約束支撐的最大設(shè)計抗拉/抗壓承載力變形要求;插接件1-4的外壁與第二方鋼管1-2的內(nèi)壁之間的間隙優(yōu)選為1~10mm,保證插接件1-4與第二方鋼管1-2可以自由滑動;插接件1-4插入到第二方鋼管1-2的長度優(yōu)選為20~800mm,防止屈曲約束支撐在受拉時,插接件1-4脫出第二方鋼管1-2。
值得注意的是,如圖7所示,插接件1-4的方鋼管可以采用一體成型的鋼管、兩個方管焊接而成或是鋼板和型鋼焊接等多種形式,只要滿足設(shè)計要求,均不影響本發(fā)明的實施。
優(yōu)選的,如圖9所示,非屈服段3-2的外側(cè)部分上設(shè)置有與第一方鋼管1-1和第二方鋼管1-2連接的螺栓孔3-2-1,非屈服段3-2包括設(shè)置有螺栓孔3-2-1的無約束連接段3-2-2、未設(shè)置螺栓孔3-2-1且未被外約束構(gòu)件2包覆的無約束非屈服段3-2-3和未設(shè)置螺栓孔3-2-1且被外約束構(gòu)件2包覆的約束非屈服段3-2-4,外約束構(gòu)件2包覆在屈服段3-1和約束非屈服段3-2-4上,圖9中的虛線為外約束構(gòu)件2在l型芯板3的包覆位置,虛線左側(cè)為無約束非屈服段3-2-3,虛線右側(cè)為約束非屈服段3-2-4,屈服段3-1為被內(nèi)約束構(gòu)件1和外約束構(gòu)件2約束的約束屈服段。值得注意的是,約束非屈服段3-2-4的長度要足夠長,在屈曲約束支撐承受最大設(shè)計抗拉承載力變形時不完全脫離外約束構(gòu)件2的約束,無約束非屈服段3-2-3的長度要合適,確保屈曲約束支撐受到最大設(shè)計抗壓承載力變形時,無約束連接段3-2-2與外約束構(gòu)件2的端部之間仍然留有空隙。
優(yōu)選的,l型芯板3的下部角肢上在無約束非屈服段3-2-3上固定設(shè)置有用于托舉外約束構(gòu)件2的托舉件5,托舉件5與l型芯板3可以采用焊接等方式固定連接,托舉件5的數(shù)量有多個,多個托舉件支撐外約束構(gòu)件2的托舉面在同一平面上且該平面與l型芯板的長度方向垂直,如圖11所示,托舉件5優(yōu)選為角鋼或v形板,圖11(a)為角鋼,11(b)為v形板,在安裝時,若托舉件為角鋼,角鋼的一個直角邊優(yōu)選焊接在下部角肢上,另一直角邊用于托舉外約束構(gòu)件,若托舉件為v形板,v形板的端部均焊接在下部角肢上,當(dāng)然托舉件也可以采用本領(lǐng)域技術(shù)人員可以想到的其它結(jié)構(gòu)形式,均不應(yīng)該本發(fā)明的實施;托舉件5位于l型芯板的底部的角肢上,多個托舉件5共同承擔(dān)外約束構(gòu)件的重力,阻擋外約束構(gòu)件往下滑移,托舉件5的具體數(shù)量可以根據(jù)實際情況靈活設(shè)置。
由于內(nèi)約束構(gòu)件1的第一方鋼管1-1和第二方鋼管1-2之間的空隙處,插接件1-4的截面尺寸小,約束作用較差,在l型芯板3的屈服段3-1的角肢的中部優(yōu)選設(shè)置有未被削弱的非屈服段,形成中間約束非屈服段3-3,中間約束非屈服段3-3的長度優(yōu)選大于屈曲約束支撐發(fā)生最大設(shè)計抗拉承載力變形時第一方鋼管1-1和第二方鋼管1-2之間的間距,以降低此處的應(yīng)力大小和損傷集中程度,將塑形損傷都控制在約束屈服段,避免因此處過早發(fā)生局部屈曲變形而形成的大的應(yīng)力和損傷集中,致使l型耗能元件的過早斷裂。
l型芯板3從一端到另一端依次包括無約束連接段3-2-2、無約束非屈服段3-2-3、約束非屈服段3-2-4、約束屈服段、中間約束非屈服段3-3、約束屈服段、約束非屈服段3-2-4、無約束非屈服段3-2-3和無約束連接段3-2-2。
本發(fā)明中,外約束構(gòu)件2對l型耗能元件起約束作用,外約束構(gòu)件2的結(jié)構(gòu)形式可以有多種,以下為外約束構(gòu)件2的幾種結(jié)構(gòu)形式:
實施例1:
如圖12所示,外約束構(gòu)件2由四個w形鋼板2-1扣接形成,相鄰w形鋼板2-1螺栓連接,最后形成方形筒狀結(jié)構(gòu),包覆在l型耗能元件的外側(cè)。優(yōu)選的,若l型芯板3的厚度變化,但還是想采用同一套外約束構(gòu)件,則可以在四個w形鋼板2-1之間兩兩螺栓連接時,增加合適厚度的墊片,以適用不同厚度的l型芯板。
實施例2:
如圖13所示,外約束構(gòu)件2由兩個開口方向一致的u形鋼板2-2和2-2’螺栓連接形成,最后形成方形筒狀結(jié)構(gòu),包覆在l型耗能元件的外側(cè)。
實施例3:
如圖14所示,外約束構(gòu)件2包括背對設(shè)置的兩個開口方向相反的u形鋼板2-3,u形鋼板2-3的側(cè)面螺栓連接有兩個鋼板2-4,兩個鋼板2-4和一對u形鋼板2-3形成方形筒狀結(jié)構(gòu),包覆在l型耗能元件的外側(cè)。
實施例4:
如圖15所示,外約束構(gòu)件2由兩個u形鋼板2-5扣接形成,u形鋼板2-5的扣接處螺栓連接。
以上實施方式的先后順序僅為便于描述,不代表實施方式的優(yōu)劣,上述實施例中外約束構(gòu)件2均是各部分螺栓連接,便于拆卸,此外,外約束構(gòu)件要與約束屈服段的設(shè)計長度相適應(yīng),確保約束屈服段在任何情況下(尤其是受到最大設(shè)計抗拉承載力時)均不伸出外約束構(gòu)件。
作為本發(fā)明的一種改進(jìn),外約束構(gòu)件2和l型耗能元件之間的間隙為1~5mm,該間隙內(nèi)優(yōu)選填充有無粘結(jié)材料,無粘結(jié)材料可以為潤滑油、軟玻璃或特氟龍材料等,也可以根據(jù)具體情況靈活選擇,無粘結(jié)材料可以在l型耗能元件在發(fā)生高階屈曲變形時,降低l型耗能元件與內(nèi)約束構(gòu)件1和外約束構(gòu)件2之間的摩擦力。
作為本發(fā)明的又一種改進(jìn),如圖10所示,l型芯板3的形式有很多種,約束非屈服段3-2-4、約束屈服段和中間約束非屈服段3-3之間的過渡區(qū)可以為弧線、直線或直線加弧線。
另一方面,本發(fā)明提供一種建筑物,包括上述的含有l(wèi)型耗能元件的屈曲約束支撐。由于結(jié)構(gòu)與上述相同,此處不再贅述。
再一方面,本發(fā)明還提供一種上述的含有l(wèi)型耗能元件的屈曲約束支撐的組裝方法,包括:
步驟1:將插接件1-4的一端與第一方鋼管1-1焊接或插接(焊接時,為工廠預(yù)制),另一端插入至第二方鋼管1-2內(nèi),形成內(nèi)約束構(gòu)件1;
步驟2:調(diào)整第一方鋼管1-1和第二方鋼管1-2之間的間距,將4個l型耗能元件的無約束連接段3-2-2螺栓連接在第一方鋼管1-1和第二方鋼管1-2的直角邊上;
步驟3:采用外約束構(gòu)件2將l型耗能元件包覆起來,并將外約束構(gòu)件2的組成部分螺栓連接。
本發(fā)明的含有l(wèi)型耗能元件的屈曲約束支撐,參照上海市工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)《高層建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)程》(dg/tj08-32—2008)(簡稱上海市高鋼規(guī))、《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》(gb50011—2010)(簡稱抗規(guī))、上海市建筑產(chǎn)品推薦性應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)《tj屈曲約束支撐應(yīng)用技術(shù)規(guī)程》(dbj/ct105—2011)(簡稱tj約束支撐規(guī)程)和《建筑消能減震技術(shù)規(guī)程》(jgj297—2013)(簡稱減震規(guī)程)進(jìn)行性能測試試驗,具體如下:
規(guī)范定義支撐凈長為l抗規(guī)、上海市高鋼規(guī)和tj約束支撐規(guī)程要求對試件依次在l/300、l/200、l/150和l/100的位移幅值拉壓各3次不產(chǎn)生超過15%的強度退化;抗規(guī)、減震規(guī)程和tj約束支撐規(guī)程要求試件在l/150的位移幅值上循環(huán)30次不產(chǎn)生超過15%的強度退化。
表1
表1為含有l(wèi)型耗能元件的屈曲約束支撐的基本參數(shù),本次試驗假定約束屈服段總長是支撐長度l的0.56倍,依次對試件b4施加了位移幅值對應(yīng)l/150的30周次等幅加載和位移幅值依次對應(yīng)l/300、l/200、l/150和l/100,每級3周的增幅加載。等幅加載中,受拉強度退化為3.6%,受壓強度退化為5%,滿足15%以內(nèi)的要求。變幅加載過程中,未出現(xiàn)明顯(超過15%)的強度和剛度退化,滿足規(guī)范要求。
表1中,按照美國規(guī)范aisc341-16(aisc2016)中的規(guī)定,計算了各試件的累積塑性變形(cpd),各試件的累積塑性變形均超過aisc341-16(aisc2016)給出的建議下限值200,其中試件b4的cpd達(dá)到了2214。
表1中,各試件的最大壓拉比β值均小于aisc341-16規(guī)定的上限值1.3,符合規(guī)范要求。
并且,按照表1中試件參數(shù),得到的滯回曲線,如圖16中(a)至(f)分別為試件b1至b6的滯回曲線,可以看出,各試件的滯回曲線均比較飽滿,均沒有發(fā)生整體屈曲,表現(xiàn)出了相似的穩(wěn)定的滯回性能。另外,上述試驗研究中的內(nèi)約束構(gòu)件和外約束構(gòu)件在試件b1至b6中循環(huán)使用,始終均未出現(xiàn)明顯損傷。
以上所述是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式,應(yīng)當(dāng)指出,對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說,在不脫離本發(fā)明所述原理的前提下,還可以作出若干改進(jìn)和潤飾,這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。