一种剪切屈服型屈曲约束支撑制造技术

本发明专利技术属于土木工程抗震与减震技术领域，具体涉及一种剪切屈服型屈曲约束支撑；包括约束耗能支撑部分，剪切屈服型阻尼器部分、限位装置和连接部，屈曲约束支撑部分和剪切屈服型阻尼器部分通过连接部串联设置，限位装置设置在剪切屈服型阻尼器部分和连接部之间；通过结合剪切型金属阻尼器和屈曲约束支撑，解决了常规屈曲约束支撑小震弹性的缺陷，同时，本发明专利技术所用屈曲约束支撑较常规屈曲约束支撑结构有所改进，提高了屈曲约束支撑的耗能效果。因此，本发明专利技术一种组合式剪切屈服型屈曲约束支撑具有小屈服位移高延性比力学特性，可实现小震、中震和大震均可耗能的设计目标。中震和大震均可耗能的设计目标。中震和大震均可耗能的设计目标。

A shear yield buckling restrained brace

【技术实现步骤摘要】
一种剪切屈服型屈曲约束支撑


[0001]本专利技术属于土木工程抗震与减震
，具体涉及一种剪切屈服型屈曲约束支撑。

技术介绍

[0002]传统结构设计中，往往采用“硬碰硬”的原则，即主张依靠建筑本身的结构刚度来抵御地震作用，这就意味着结构构件的截面增大，材料用量增加，如此一来，不仅造成成本的浪费，更不能取得积极的振动控制效果，且建筑结构的安全性难以得到保证。建筑结构消能减震技术是在结构中设置消能装置，提供附加刚度和阻尼，当地震发生时，通过消能装置塑性变形来消耗地震输入的能量，避免建筑结构破坏或倒塌，从而达到减震目的。
[0003]屈曲约束耗能支撑(BRB)作为建筑消能减震的一种元件，已经得到广泛使用，其耗能能力强，滞回曲线饱满，不但可以作为结构构件，屈服后也是一种性能优良的阻尼器。但目前常规的屈曲约束耗能支撑结构简单，功能单一，且存在较大的初始弹性刚度，在结构位移较小的情况下不能发挥耗能作用，从而导致建筑结构在小震情况下不能满足所需的层间位移角的要求。本专利技术在常规屈曲约束耗能支撑的基础上进行结构改进，同时再结合剪切屈服型阻尼器部分，可实现小屈服位移大延性比的性能要求，提高屈曲支撑的耗能能力和耗能效率，其机理是：在小震作用时，剪切屈服型阻尼器部分发挥作用，依靠剪切耗能板塑性变形耗散地震能量；在中震和大震时，剪切屈服型阻尼器部分和屈曲约束支撑部分同时发生作用消耗地震能量，结构变形后自震周期加长，减小了地震输入，从而达到结构地震反应的目的。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提出一种剪切屈服型屈曲约束支撑，通过结合剪切型金属阻尼器和屈曲约束支撑，解决了常规屈曲约束支撑小震弹性的缺陷，同时，本专利技术所用屈曲约束支撑较常规屈曲约束支撑结构有所改进，提高了屈曲约束支撑的耗能效果。因此，本专利技术一种组合式剪切屈服型屈曲约束支撑具有小屈服位移高延性比力学特性，可实现小震、中震和大震均可耗能的设计目标。
[0005]为解决上述的技术问题，本专利技术采用以下技术方案：
[0006]一种剪切屈服型屈曲约束支撑，包括约束耗能支撑部分，剪切屈服型阻尼器部分、限位装置和连接部，屈曲约束支撑部分和剪切屈服型阻尼器部分通过连接部串联设置，限位装置设置在剪切屈服型阻尼器部分和连接部之间。
[0007]进一步，约束耗能支撑部分包括耗能芯材、副芯材、防水沥青卷材、填充料和约束套管，耗能芯材包括中间的耗能段和设置在耗能端两端的连接段，副芯材多块平均设置在耗能芯材连接段两侧，耗能段及与之相邻的部分连阶段的耗能芯材表面包裹防水卷材，包裹防水卷材部分的耗能芯材在其长度范围内被灌满填充料的约束套管牢固约束，耗能芯材至少设置有1根，并且副芯材靠近耗能芯材的耗能段一侧进行倒角，倒角形状可以是单阶倒
角，也可以是多阶倒角。
[0008]进一步，连接部包括中间辅助连接板和端部连接段，端部连接段包括端部辅助连接板和第一加劲连接板和第二加劲连接板，第二加劲连接板设置两块设置在第一加劲连接板上，两块第二加劲连接板和第一加劲连接板截面可以为“十”、“工”或“王”字型但不限于此的型式，第一加劲连接板和第二加劲连接板一端与端部辅助连接板连接，另一端与建筑物连接。
[0009]进一步，耗能芯材一端与中间辅助连接板连接，另一端与端部连接段或建筑物连接。
[0010]进一步，剪切屈服型阻尼器部分包括连接板、翼缘板、耗能板和加强筋，其中连接板包括中间共用连接板和边缘连接板，所述翼缘板设置在耗能板两侧并与之一并对称设置在中间共用连接板和边缘连接板之间，加强筋设置在中间共用连接板两侧。
[0011]进一步，所述剪切屈服型阻尼器部分左右端可以通过中间共用连接板与中间辅助连接板或端部辅助连接板连接，上下端通过上、下两边缘连接板与端部辅助连接板或中间辅助连接板连接；剪切屈服型阻尼器部分也可以通过设置的两块中间共用连接板分别与中间辅助连接板和端部辅助连接板或建筑连接。
[0012]进一步，当所述剪切屈服型阻尼器部分左右端通过中间共用连接板与中间辅助连接板或端部辅助连接板连接，上下端通过上、下两边缘连接板与端部辅助连接板或中间辅助连接板连接时，所述中间共用连接板距与边缘连接板连接的中间辅助连接板或端部辅助连接板有一定间距。
[0013]进一步，当剪切屈服型阻尼器部分通过设置的两块中间共用连接板分别与中间辅助连接板和端部辅助连接板或建筑连接时，所述两块中间共用连接板间留一定间距。
[0014]进一步，限位装置由限位板和中间共用连接板上的凸起平台组成，凸起平台对称设置在中间共用连接板上下表面或左右表面，限位板包括第一限位板和第二限位板，第一限位板和第二限位板设置在中间共用连接板周向，与设置有凸起平台相对的两个限位板上设有开孔，开孔宽度大于等于凸起平台宽度，开孔深度大于凸起平台深度，凸起平台在深度方向/产品长度方向距限位板的孔边留有一定间距。
[0015]进一步，限位板固定于中间辅助连接板板或端部辅助连接板上。
[0016]与现有技术相比，本专利技术至少具有以下有益效果之一：
[0017]1.屈曲约束支撑更好的耗能特性：一般情况下，常规屈曲约束支撑在连接段两侧各设置一根加劲肋，在位移作用下容易在加劲肋端部附近出有应力集中，本专利技术通过改进屈曲约束支撑加劲肋布置形式，将一根加劲肋布置改为两根加劲肋的布置形式，调整在位移作用主芯材的应力应变分布，调整了主芯材最大应变分布位置及降低了主芯材的最大应变，从而提高了约束耗能支撑部分的耗能效果。
[0018]2.具有分级耗能的力学特性：常规的屈曲约束支撑由于其较大的刚度导致了其在小位移作用往往保持弹性难以发生塑性变形，因此在小震下常规的屈曲约束支撑很难发挥耗能作用。本专利技术在屈曲约束支撑的基础上引入剪切屈服型阻尼器，在小震作用下剪切屈服型阻尼器屈服耗能。同时通过限位装置限制剪切屈服型阻尼器的位移范围，当工作位移大于剪切屈服型阻尼器的允许工作位移时剪切屈服型阻尼器部分退出耗能工作，由屈曲约束支撑部分完成限位以外的位移耗能。从而实现分级耗能的设计目标。
[0019]3.该结构屈曲约束支撑在位移作用下其局部应力较常规结构低很多，可以很好的实现6～7倍延性比下疲劳60圈的要求，再结合软钢部分，因此本专利整体结构可以很好地实现低屈服位移高延性高疲劳的性能要求。
附图说明
[0020]图1为实施例一的三维结构示意图；
[0021]图2～图5为施例一的各向视图；
[0022]图6为实施例二的三维结构示意图；
[0023]图7～图12为施例二的各向视图；
[0024]图13为实施例三的三维结构示意图；；
[0025]图14～图18为施例三的各向视图；
[0026]图19为实施例四的三维结构示意图；
[0027]图20～图24为施例四的各向视图；
[0028]图25为实施例五的三维结构示意图；
[0029]图26～图30为施例五的各向视图；
[0030]其中，1为约束耗能部分，1
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种剪切屈服型屈曲约束支撑，其特征在于：包括约束耗能支撑部分(1)，剪切屈服型阻尼器部分(2)、限位装置(3)和连接部，屈曲约束支撑部分(1)和剪切屈服型阻尼器部分(2)通过连接部串联设置，限位装置(3)设置在剪切屈服型阻尼器部分(2)和连接部之间。2.根据权利要求1所述的一种剪切屈服型屈曲约束支撑，其特征在于：约束耗能支撑部分(1)包括耗能芯材(1
‑
1)、副芯材(1
‑
2)、防水沥青卷材、填充料(1
‑
4)和约束套管(1
‑
3)，耗能芯材(1
‑
1)包括中间的耗能段和设置在耗能端两端的连接段，副芯材(1
‑
2)多块平均设置在耗能芯材(1
‑
1)连接段两侧，耗能段及与之相邻的部分连阶段的耗能芯材(1
‑
1)表面包裹防水卷材，包裹防水卷材部分的耗能芯材(1
‑
1)在其长度范围内被灌满填充料(1
‑
4)的约束套管(1
‑
3)牢固约束，耗能芯材(1
‑
1)至少设置有1根，并且副芯材(1
‑
2)靠近耗能芯材(1
‑
1)的耗能段一侧进行倒角，倒角形状可以是单阶倒角，也可以是多阶倒角。3.根据权利要求1所述的一种剪切屈服型屈曲约束支撑，其特征在于：连接部包括中间辅助连接板(4)和端部连接段(5)，端部连接段(5)包括端部辅助连接板(5
‑
1)，第一加劲连接板(5
‑
2)和第二加劲连接板(5
‑
3)，第二加劲连接板(5
‑
3)设置两块设置在第一加劲连接板(5
‑
2)上，第一加劲连接板(5
‑
2)和第二加劲连接板(5
‑
3)一端与端部辅助连接板(5
‑
1)连接，另一端与建筑物连接。4.根据权利要求3所述的一种剪切屈服型屈曲约束支撑，其特征在于：耗能芯材(1
‑
1)一端与中间辅助连接板(4)连接，另一端与端部连接段(5)或建筑物连接。5.根据权利要求1所述的一种剪切屈服型屈曲约束支撑，其特征在于：剪切屈服型阻尼器部分(2)包括连接板、翼缘板(2
‑
3)、耗能板(2
‑
4)和加强筋(2
‑
5)，其中连接板包括中间共用连接板(2
‑
2)和边缘连接板(2
‑
1)，所述翼缘板(2
‑
3)设置在耗能板(2
‑
4)两侧并与之一并对称设置在中间共用连接板(2
‑
2)和边缘连接板(2
‑
1)之间，加强筋(2...

【专利技术属性】
技术研发人员：李光雷，左正发，宋裕龙，王楠，管庆松，
申请(专利权)人：震安科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：