一種輕質(zhì)裝配式開孔平板芯材屈曲約束支撐的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及建筑橋梁結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計領(lǐng)域，尤其是涉及一種輕質(zhì)裝配式開孔平板芯材屈曲約束支撐。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有的屈曲約束支撐的芯材截面大多沿著長度方向相同，破壞經(jīng)常發(fā)生在端部加勁肋的焊縫處或是中間的防滑塊端部，導(dǎo)致支撐的最大變形量較小(平均應(yīng)變低于3%)，或者是需要價格高昂但延性較好的低屈服點(diǎn)鋼來提高支撐的延性。隨著近年來全球超大地震的頻發(fā)，結(jié)構(gòu)的抗震對支撐最大變形量以及其超低周疲勞性能的要求也越來越高，如何保證支撐能夠經(jīng)受多次大地震的襲擊后仍能正常工作，以保證其在工作的全壽命期間內(nèi)無需更換，相關(guān)的設(shè)計理念也越來越受到重視。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種全鋼制、質(zhì)量輕、易裝配、支撐變形能力大、屈服后剛度大、低殘余變形、的輕質(zhì)裝配式開孔平板芯材屈曲約束支撐。
[0004]本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn):
[0005]—種輕質(zhì)裝配式開孔平板芯材屈曲約束支撐，包括芯材、填充板件和約束板件，所述的填充板件設(shè)置在芯材的左右兩側(cè)，所述的約束板件設(shè)置在芯材的上下兩側(cè)，并且通過高強(qiáng)螺栓與填充板件固定連接，所述芯材的中部設(shè)有防滑塊，所述的填充板件中部設(shè)有與防滑塊緊密配合的凹槽，所述的芯材上還設(shè)有多組開孔。
[0006]所述的芯材包括屈服段以及設(shè)置在屈服段兩端的非屈服段，所述的多組開孔設(shè)置在屈服段上，所述的非屈服段上設(shè)有芯材端部加勁肋。
[0007]所述的填充板件上并排設(shè)有多個螺栓孔，通過高強(qiáng)螺栓與約束板件固定連接。
[0008]每組開孔均包含多個并排設(shè)置的開孔，且開孔的形狀一致，間隔相等。
[0009]所述的開孔的形狀包括橢圓形、菱形和圓形。
[0010]所述的多個開孔之間的間隔為孔長的0.2-1倍。
[0011]所述的填充板件的兩端與非屈服段之間設(shè)有間隙。
[0012]所述的芯材、填充板件和約束板件均為鋼構(gòu)件。
[0013]所述的芯材與約束板件之間還設(shè)有無粘接材料。
[0014]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0015]—、全鋼制、質(zhì)量輕:本發(fā)明通過鋼制的填充板件代替原有的填充砂漿，大大減輕了質(zhì)量。
[0016]二、易裝配:本發(fā)明的填充板件由合裝式的兩塊凹形子板通過螺栓拼裝而成，組裝方便，易于拆卸。
[0017]三、支撐最大型變量大:本發(fā)明采用防滑塊與凹槽配合的形式確保芯材和填充砂漿之間較小的相對運(yùn)動，并且采用中部開孔結(jié)構(gòu)的芯材，在地震大形變作用下，芯材開孔處發(fā)生剪切形變代替支撐的軸向形變，加大了本發(fā)明的支撐最大變形能力。
[0018]四、屈曲承載力均勻:本發(fā)明芯材的開孔大小和孔間的距離相同，使得芯材在開孔段受力均勻，能夠更好的吸收能量，加強(qiáng)抗震能力。
[0019]五、應(yīng)用范圍廣:本發(fā)明芯材的開孔數(shù)量和位置大小均能夠隨不同的抗震需求而改變，能夠適應(yīng)不同抗震場合，應(yīng)用范圍廣。
【附圖說明】
[0020]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)剖視圖。
[0021]圖2為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)主視圖。
[0022]圖3為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)左視圖。
[0023]其中，1、芯材，2、無粘接材料，3、填充板件，4、約束板件，5、防滑塊，6、開孔，7、芯材端部加勁肋。
【具體實(shí)施方式】
[0024]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0025]實(shí)施例:
[0026]本發(fā)明需要解決的技術(shù)問題是:克服【背景技術(shù)】的不足，提出一種具有高變形性能和高疲勞壽命的輕質(zhì)全鋼制屈曲約束支撐，其芯材為開孔的鋼板。屈曲約束支撐的具體技術(shù)方案是:組件包括芯材、無粘結(jié)材料、約束板件、填充板件和高強(qiáng)螺栓，主要組件由鋼材制成，從而大大降低了支撐的自重。其中，芯材開孔處由于被削弱，大變形下頸縮變形會最終發(fā)生在開孔處的薄弱截面，而不會像一般的屈曲約束支撐。通過中間的防滑塊使得約束板件、填充板件與芯材的突起的相互作用來確保各組件之間較小的相對剛體運(yùn)動，從而達(dá)到提高構(gòu)件在地震等滯回加載下變形能力的效果。此外，在大變形下，支撐的軸向的變形會轉(zhuǎn)化為各開孔段的剪切變形，從而相當(dāng)于一個由多個剪切阻尼器串聯(lián)而成的金屬阻尼器，從而可以獲得穩(wěn)定而優(yōu)良的循環(huán)耗能能力，為結(jié)構(gòu)在大地震下的抗震性能提供更優(yōu)秀的解決方案。
[0027]如圖1-3所示，本發(fā)明中芯材中部的防滑塊以及相應(yīng)的填充砂漿的卡槽是用于限制芯材、填充板件以及約束板件之間的剛體運(yùn)動。為了達(dá)到較大的變形能力，各行孔的尺寸一致，且保證開孔后被分割的各小短柱的寬度一樣，以達(dá)到相同的局部屈曲承載力。組裝過程如下:先將無粘結(jié)材料貼在芯材上，然后組裝芯材、約束板件和填充板件，最終安裝螺栓。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種輕質(zhì)裝配式開孔平板芯材屈曲約束支撐，包括芯材(I)、填充板件(3)和約束板件(4)，其特征在于，所述的填充板件(3)設(shè)置在芯材(I)的左右兩側(cè)，所述的約束板件(4)設(shè)置在芯材(I)的上下兩側(cè)，并且通過高強(qiáng)螺栓與填充板件(3)固定連接，所述芯材(I)的中部設(shè)有防滑塊(5)，所述的填充板件(3)中部設(shè)有與防滑塊(5)緊密配合的凹槽，所述的芯材(I)上還設(shè)有多組開孔。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種輕質(zhì)裝配式開孔平板芯材屈曲約束支撐，其特征在于，所述的芯材(I)包括屈服段以及設(shè)置在屈服段兩端的非屈服段，所述的多組開孔設(shè)置在屈服段上，所述的非屈服段上設(shè)有芯材端部加勁肋(7)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種輕質(zhì)裝配式開孔平板芯材屈曲約束支撐，其特征在于，所述的填充板件(3)上并排設(shè)有多個螺栓孔，通過高強(qiáng)螺栓與約束板件(4)固定連接。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種輕質(zhì)裝配式開孔平板芯材屈曲約束支撐，其特征在于，每組開孔均包含多個并排設(shè)置的開孔(6)，且開孔(6)的形狀一致，間隔相等。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種輕質(zhì)裝配式開孔平板芯材屈曲約束支撐，其特征在于，所述的開孔(6)的形狀包括橢圓形、菱形和圓形。6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種輕質(zhì)裝配式開孔平板芯材屈曲約束支撐，其特征在于，所述的多個開孔(6)之間的間隔為孔長的0.2-1倍。7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種輕質(zhì)裝配式開孔平板芯材屈曲約束支撐，其特征在于，所述的填充板件(3)的兩端與非屈服段之間設(shè)有間隙。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種輕質(zhì)裝配式開孔平板芯材屈曲約束支撐，其特征在于，所述的芯材(1)、填充板件(3)和約束板件(4)均為鋼構(gòu)件。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種輕質(zhì)裝配式開孔平板芯材屈曲約束支撐，其特征在于，所述的芯材(I)與約束板件(4)之間還設(shè)有無粘接材料(2)。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種輕質(zhì)裝配式開孔平板芯材屈曲約束支撐，包括芯材、填充板件和約束板件，所述的填充板件設(shè)置在芯材的左右兩側(cè)，所述的約束板件設(shè)置在芯材的上下兩側(cè)，并且通過高強(qiáng)螺栓與填充板件固定連接，所述芯材的中部設(shè)有防滑塊，所述的填充板件中部設(shè)有與防滑塊緊密配合的凹槽，所述的芯材上還設(shè)有多組開孔。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有全鋼制、質(zhì)量輕、易裝配、支撐變形能力大、屈服后剛度大、低殘余變形、應(yīng)用范圍廣等優(yōu)點(diǎn)。
【IPC分類】E01D19/04, E01D19/00
【公開號】CN105544378
【申請?zhí)枴緾N201510874615
【發(fā)明人】賈良玖
【申請人】同濟(jì)大學(xué)
【公開日】2016年5月4日
【申請日】2015年12月2日