套筒式屈曲約束支撐的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及建筑工程結(jié)構(gòu)減振技術(shù)領(lǐng)域，具體地說，是涉及一種套筒式屈曲約束支撐。
【背景技術(shù)】
[0002]最近幾十年時(shí)間以來，防屈曲耗能支撐在美國、日本、我國臺灣等國家和地區(qū)的應(yīng)用較多。防屈曲耗能支撐是一種在受拉和受壓狀態(tài)下都不發(fā)生屈曲的支撐，與傳統(tǒng)支撐相比具有更穩(wěn)定的力學(xué)性能。通過屈曲約束支撐不僅可以提高結(jié)構(gòu)的剛度和延性，而且利用鋼材的滯回性能可以消耗由于水平荷載作用在結(jié)構(gòu)的上的能量，對結(jié)構(gòu)的抗震能力提高有很大意義。
[0003]一般的防屈曲耗能支撐由五部分構(gòu)成:約束屈服段；約束非屈服段；無約束非屈服段；無粘結(jié)可膨脹材料；屈服約束機(jī)構(gòu)。防屈曲耗能支撐的形式多樣，但工作原理基本相似。
[0004]目前，現(xiàn)有防屈曲耗能支撐的構(gòu)造繁多，相關(guān)領(lǐng)域的專家和學(xué)者對防屈曲耗能支撐的構(gòu)造進(jìn)行了較大改進(jìn)，防屈曲耗能支撐經(jīng)濟(jì)性和工藝難度都大大降低了。然而現(xiàn)有防屈曲耗能支撐仍存在以下問題:近年來，隨著國民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，大跨度結(jié)構(gòu)或?qū)痈咻^高結(jié)構(gòu)或含有越層柱的結(jié)構(gòu)等大量涌現(xiàn)，當(dāng)這些結(jié)構(gòu)采用防屈曲耗能支撐時(shí)，防屈曲耗能支撐的計(jì)算長度都較長，此時(shí)為了滿足結(jié)構(gòu)要求，防屈曲耗能支撐的截面往往都不滿足建筑要求，材料的用量較大，材料利用率不高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明專利的目的在于提供一種制作工藝、加工工藝和安裝工藝更加簡便的套筒式屈曲約束支撐，所要解決的問題是使其不僅能夠適用于大跨度結(jié)構(gòu)或?qū)痈咻^高結(jié)構(gòu)或含有越層柱的結(jié)構(gòu)等(即:防屈曲耗能支撐計(jì)算長度較長)，還能滿足相應(yīng)的建筑要求和結(jié)構(gòu)要求，保證其原有的抗震性能，并能夠減輕自重。
[0006]本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
[0007]套筒式屈曲約束支撐，包括主核心受力構(gòu)件、約束構(gòu)件，該主核心受力構(gòu)件的前后兩側(cè)的中部分別設(shè)有一加強(qiáng)構(gòu)造段，稱為前非屈服轉(zhuǎn)化段、后非屈服轉(zhuǎn)化段，所述前非屈服轉(zhuǎn)化段包括第一副核心受力構(gòu)件，所述后非屈服轉(zhuǎn)化段包括第二副核心受力構(gòu)件，第一副核心受力構(gòu)件、第二副核心受力構(gòu)件對稱焊接在所述主核心受力構(gòu)件前后兩側(cè)的中部，所述主核心受力構(gòu)件、第一副核心受力構(gòu)件和第二副核心受力構(gòu)件組成了一^h字交叉結(jié)構(gòu)，所述約束構(gòu)件包括用于約束主核心受力構(gòu)件的屈服段約束裝置、用于約束前非屈服轉(zhuǎn)化段的左約束裝置、用于約束后非屈服轉(zhuǎn)化段的右約束裝置，所述屈服段約束裝置包括套筒、灌漿料、端部板，所述套筒套在主核心受力構(gòu)件的外圍，該端部板包括第一端部板、第二端部板，該第一端部板和第二端部板上分別開有孔，且通過孔分別套設(shè)在套筒的兩端，所述主核心受力構(gòu)件與兩端的第一端部板和第二端部板之間分別采用焊接的方式連接，以達(dá)到固定主核心受力構(gòu)件的作用，所述第一端部板、第二端部板和套筒相接觸的面分別采用焊接固定，所述第一端部板、第二端部板和套筒圍城的腔體內(nèi)填充有灌漿料，所述前非屈服轉(zhuǎn)化段包括左套筒、左灌漿料、左端部板，所述左套筒套在所述第一副核心受力構(gòu)件的外圍，所述左端部板包括左一端部板和左二端部板，該左一端部板和左二端部板上分別開有孔，且分別套設(shè)在左套筒的兩端，所述左一端部板和左二端部板和左套筒相接觸的面分別采用焊接固定，所述左一端部板、左二端部板和左套筒圍城的腔體內(nèi)填充有左灌漿料，所述后非屈服轉(zhuǎn)化段包括右套筒、右灌漿料、右端部板，所述右套筒套在所述第二副核心受力構(gòu)件的外圍，所述右端部板包括右一端部板和右二端部板，該右一端部板和右二端部板上分別開有孔，且分別套設(shè)在右套筒的兩端，所述右一端部板、右二端部板和右套筒相接觸的面分別采用焊接固定，所述右一端部板、右二端部板和右套筒圍城的腔體內(nèi)填充有右灌漿料，所述主核心受力構(gòu)件和第一端部板、第二端部板之間的安裝縫隙內(nèi)分別采用硅膠或其它彈性材料進(jìn)行填充，所述主核心受力構(gòu)件的中間細(xì)部往兩端粗部過度的位置分別設(shè)有左一壓縮裝置、左二壓縮裝置、右一壓縮裝置和右二壓縮裝置。
[0008]進(jìn)一步，所述左套筒和套筒之間空有一間隙，該間隙外設(shè)有一用于連接所述左套筒和套筒的左連接裝置。
[0009]進(jìn)一步，所述右套筒和套筒之間空有一間隙，該間隙外設(shè)有一用于連接所述右套筒和套筒的右連接裝置。
[0010]進(jìn)一步，所述左連接裝置和右連接裝置分別是由兩塊相同的雙折板的板臂對接圍焊形成的一中空的長方體結(jié)構(gòu)。
[0011]進(jìn)一步，所述雙折板是由金屬板進(jìn)行90度彎曲后形成的兩個(gè)板臂相互垂直的一折板結(jié)構(gòu)。
[0012]進(jìn)一步，所述雙折板采用和左套筒、右套筒、套筒相同的材質(zhì)。
[0013]進(jìn)一步，所述左套筒、右套筒、套筒、左端部板、右端部板、第一端部板、第二端部板和所述主核心受力構(gòu)件的材質(zhì)相同。
[0014]進(jìn)一步，所述主核心受力構(gòu)件的材料采用軟鋼、Q235鋼。
[0015]進(jìn)一步，所述主核心受力構(gòu)件、第一副核心受力構(gòu)件和第二副核心受力構(gòu)件全部采用中間細(xì)、兩端粗的啞鈴狀，且對稱布置。
[0016]進(jìn)一步，所述主核心受力構(gòu)件、第一副核心受力構(gòu)件和第二副核心受力構(gòu)件的左端伸出左套筒外面，所述主核心受力構(gòu)件、第一副核心受力構(gòu)件和第二副核心受力構(gòu)件的右端伸出右套筒外面。
[0017]進(jìn)一步，所述主核心受力構(gòu)件、第一副核心受力構(gòu)件和第二副核心受力構(gòu)件采用“一”字型截面或“十”字型截面。
[0018]進(jìn)一步，所述左套筒、右套筒和套筒采用圓鋼管、矩形管、方鋼管或由鋼板焊接形成的箱型筒。
[0019]進(jìn)一步，所述左灌漿料、右灌漿料和灌漿料為細(xì)骨料混凝土、砂漿或高分子材料。
[0020]進(jìn)一步，所述主核心受力構(gòu)件的表面設(shè)置一層無粘結(jié)材料。
[0021]進(jìn)一步，所述無粘結(jié)材料選用軟玻璃、橡膠、聚乙烯、硅膠或乳膠，所述無粘結(jié)材料可以有效減少或消除主核心受力構(gòu)件與左灌漿料、右灌漿料、灌漿料之間的剪力。
[0022]本發(fā)明在制作原理是:套筒式屈曲約束支撐，分為三部分，即:用于約束主核心受力構(gòu)件的屈服段約束裝置的套筒、用于約束前非屈服轉(zhuǎn)化段的左約束裝置的左套筒和用于約束后非屈服轉(zhuǎn)化段的右約束裝置的右套筒。左套筒和套筒之間空有一間隙，該間隙外設(shè)有一用于連接左套筒和套筒的左連接裝置。右套筒和套筒之間空有一間隙，該間隙外設(shè)有一用于連接右套筒和套筒的右連接裝置。
[0023]本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn):這種套筒式屈曲約束支撐采用分段形式，在相同計(jì)算長度、相同噸位和相同建筑截面尺寸的前提下，分段式防屈曲耗能支撐的剛度比其它防屈曲耗能支撐的剛度大，故在設(shè)計(jì)這種分段式防屈曲耗能支撐時(shí)，盡可能得節(jié)省材料，達(dá)到防屈曲耗能支撐最佳經(jīng)濟(jì)性；當(dāng)建筑結(jié)構(gòu)需要使用計(jì)算長度較長的防屈曲耗能支撐時(shí)，這種分段式防屈曲耗能支撐可以在滿足結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，同時(shí)又能較好地滿足建筑要求。
【附圖說明】
[0024]圖1為本發(fā)明耗能支撐第一個(gè)實(shí)施例的整體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0025]圖2為本發(fā)明耗能支撐第一個(gè)實(shí)施例內(nèi)部直接受力結(jié)構(gòu)示意圖。
[0026]圖3為圖1中沿H-H向的剖面圖。
[0027]圖4為圖1中沿1-1向的斷面圖。
[0028]圖5為圖1中沿J-J向的斷面圖。
[0029]圖6為圖2中沿K-K向的剖面圖。
[0030]圖7為圖2中沿L-L向的剖面圖。
[0031]圖8為本發(fā)明耗能支撐第二個(gè)實(shí)施例的整體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0032]圖9為本發(fā)明耗能支撐第二個(gè)實(shí)施例內(nèi)部直接受力結(jié)構(gòu)示意圖。
[0033]圖10為圖8中沿M-M向的剖面圖。
[0034]圖11為圖8中沿N-N向的剖面圖。
[0035]圖12為圖8中沿P-P向的剖面圖。
[0036]圖13為圖9中沿Q-Q向的剖面圖。
[0037]圖14為圖9中沿R-R向的剖面圖。
[0038]圖15為圖9中沿S-S向的剖面圖。
[0039]圖16為圖8中A圈的放大結(jié)構(gòu)示意圖。
[0040]圖17為本發(fā)明耗能支撐與結(jié)構(gòu)連接時(shí)采用的第一種節(jié)點(diǎn)形式。
[0041]圖18為本發(fā)明耗能支撐與結(jié)構(gòu)連接時(shí)采用的第二種節(jié)點(diǎn)形式。
[0042]圖19為本發(fā)明耗能支撐與結(jié)構(gòu)連接時(shí)采用的第三種節(jié)點(diǎn)形式。
[0043]圖20包括三個(gè)附圖:
[0044]20a為本發(fā)明耗能支撐在結(jié)構(gòu)中布置的第一種形式；
[0045]20b為本發(fā)明耗能支撐在結(jié)構(gòu)中布置的第二種形式；
[0046]20c為本發(fā)明耗能支撐在結(jié)構(gòu)中布置的第三種形式。
[0047]耗能支撐的一個(gè)實(shí)施例的圖中各符號代表:1.主核心受力構(gòu)件，21.第一副核心受力構(gòu)件，22.第二副核心受力構(gòu)件，3.套筒，4.灌漿料，51.第一端部板，52.第二端部板，6.左套筒，7.左灌漿料，81.左一端部板，82.左二端部板，9.右套筒，10.右灌漿料，111.右一端部板，112.右二端部板，12.左一雙折板，13.左二雙折板，14.右一雙折板，15.右二雙折