新型串聯型防屈曲耗能支撐制造技術

本實用新型專利技術公開了一種新型串聯型防屈曲耗能支撐，屬于土木工程結構消能減震技術領域，包括串聯在一起的第一分段、第二分段以及二者之間的連接段，第一分段和第二分段均包括外圍約束單元、內芯耗能單元、內填混凝土、無粘結層；內芯耗能單元包括耗能鋼板和加勁肋，連接段包括用于與加勁肋連接的搭接鋼板、設置在外圍約束單元上的外圍鋼板、設置在外圍鋼板內的內填混凝土和無粘結層。本實用新型專利技術節省了加工周期，提高了構件的加工質量，可實現不同地震設防下的軸向剛度逐級退化、分級耗能的性能指標，保證地震作用過程中建筑結構穩定的同時，增大其阻尼耗能作用，從而更有效的保護主體結構安全，具有較大的經濟及社會效益。

【技術實現步驟摘要】
新型串聯型防屈曲耗能支撐
本技術涉及一種新型串聯型防屈曲耗能支撐，屬于土木工程結構消能減震

技術介紹
防屈曲支撐(BRB)是作為金屬消能減震器的一種，滯回曲線飽滿，可使結構獲得較大阻尼比，降低地震作用；同時還可改變結構體系的傳力規律，緩解其他抗側力構件所承擔的地震剪力；經大震損壞后還可及時更換，且不影響結構的正常使用。然而現有的防屈曲支撐構件存在以下不足之處：(1)、現有的防屈曲支撐軸向剛度調節機制單一，難以滿足工業化生產。防屈曲支撐軸向剛度一般通過耗能段、過渡段、連接段三部分的截面面積及其長度的比例關系進行調節，以便滿足工程設計需要。然而這樣會帶來如下問題：首先，軸向剛度單一調節機制使得針對同一項目中不同承載力、不同軸向剛度的防屈曲支撐要分別進行設計，對每個防屈曲支撐分別進行詳細的設計，以便確定耗能段、過渡段、連接段三部分的截面面積及其長度的比例關系，這樣無形的增加了工作量，大大降低了工作時效；再者，軸向剛度單一調節機制使得防屈曲支撐內芯耗能單元成為一個整體，然而對于長度較長，承載力較小的防屈曲支撐，其內芯耗能單元受到機械加工殘余應力及初始撓度位移較大等因素的影響，構件耗能能力受到大大地影響。(2)、現有防屈曲支撐構件剛度退化較快，易使建筑結構在地震作用過程成為不穩定結構。現有的防屈曲支撐構件多為單一芯材耗能構件，由防屈曲支撐構件的等效二折線本構模型可知，該構造形式使得構件屈服后軸向剛度僅為初始彈性剛度的2%～5%，嚴重的剛度退化使得建筑結構整體剛度瞬時大大減少，在重力作用下，建筑結構容易出現不穩定現象。綜上所述，鑒于現有防屈曲支撐軸向剛度機制單一化，不利于工業化生產、加工初始缺陷較大及軸向剛度退化快等缺陷問題，我公司提出一種新型串聯型防屈曲耗能支撐，以有效解決上述問題。
技術實現思路
本技術需要解決的技術問題是提供一種新型串聯型防屈曲耗能支撐，能夠實現不同地震設防水準下的分級耗能，具有軸向剛度機制多樣化、軸向剛度退化慢等特點。為解決上述技術問題，本技術所采用的技術方案是：一種新型串聯型防屈曲耗能支撐，包括串聯在一起的第一分段、第二分段以及二者之間的連接段，第一分段和第二分段均包括外圍約束單元、設置于外圍約束單元內的內芯耗能單元、設置在外圍約束單元內的內填混凝土、設置在內芯耗能單元與內填混凝土之間的無粘結層；內芯耗能單元包括耗能鋼板和十字形設置在耗能鋼板上的加勁肋，耗能鋼板與內填混凝土之間、以及加勁肋與內填混凝土之間均設有無粘結層，用于與連接段連接的加勁肋未伸出耗能鋼板的相應端部；連接段包括用于與加勁肋連接的搭接鋼板、設置在外圍約束單元上的外圍鋼板、設置在外圍鋼板內的內填混凝土、無粘結層，無粘結層分別設置在內填混凝土與搭接鋼板、耗能鋼板、加勁肋之間。本技術技術方案的進一步改進在于：耗能鋼板的長度略長于外圍約束單元，外圍約束單元設置于耗能鋼板的中部位置。本技術技術方案的進一步改進在于：耗能鋼板呈兩頭寬、中間窄結構，過渡部分采用弧形過渡，第一分段的耗能鋼板的中間部分窄于第二分段的耗能鋼板的中間部分。本技術技術方案的進一步改進在于：耗能鋼板的弧形過渡處設有間隔部Ⅰ，加勁肋的內側端部設置有間隔部Ⅱ。本技術技術方案的進一步改進在于：間隔部Ⅰ為兩短邊為弧形的平行四邊形，間隔部Ⅱ為板狀。本技術技術方案的進一步改進在于：間隔部Ⅰ和間隔部Ⅱ均為泡沫板。本技術技術方案的進一步改進在于：加勁肋設置在耗能鋼板的兩端，遠離連接段的加勁肋與耗能鋼板相應端齊平，靠近連接段的加勁肋與耗能鋼板相應端具有一定距離。本技術技術方案的進一步改進在于：無粘結層為硅膠板，分離效果好。本技術技術方案的進一步改進在于：第一分段的耗能鋼板和第二分段的耗能鋼板的拼接端為齒型，外圍鋼板為箱型套管。本技術技術方案的進一步改進在于：耗能鋼板和加勁肋通過全熔透T型坡口焊焊接，第一分段和第二分段的耗能鋼板通過對接焊全熔透焊接，第一分段和第二分段的拼接處的加勁肋通過搭接鋼板全熔透對接焊縫連接，搭接鋼板通過全熔透T型焊縫焊接在第一分段和第二分段的耗能鋼板上，外圍鋼板通過角焊縫焊接在第一分段和第二分段的外圍約束單元上。由于采用了上述技術方案，本技術取得的技術進步是：本技術分段可在加工廠預先制作，按不同的屈服承載力及軸向剛度分級成批生產，當實際項目工程中明確防屈曲支撐屈服承載力，等效軸向剛度等參數后，可選取不同分級的防屈曲支撐進行組合，達到設計的目的，同時大大節省了加工周期，提高了時效性；多段的連接形式，避免了長支撐小噸位防屈曲支撐加工初始缺陷較大的問題，提高了構件的加工質量；同時，通過調整防屈曲支撐不同分段中芯材截面及各工作段的長度，可實現不同地震設防下的軸向剛度逐級退化，分級耗能的性能指標，保證地震作用過程中建筑結構穩定的同時，增大其阻尼耗能作用，從而更有效的保護主體結構安全，具有較大的經濟及社會效益。附圖說明圖1是本技術組裝結構示意圖；圖2是本技術外觀示意圖；圖3是本技術芯材結構示意圖；圖4是本技術中1-1線的剖視結構示意圖；圖5是本技術中2-2線的剖視結構示意圖；圖6是本技術中3-3線的剖視結構示意圖；圖7是本技術中4-4線的剖視結構示意圖；圖8是本技術中5-5線的剖視結構示意圖；其中，1、耗能鋼板，2、外圍約束單元，3、間隔部Ⅰ，4、加勁肋，5、間隔部Ⅱ，6、對接焊縫Ⅰ，7、對接焊縫Ⅱ，8、搭接鋼板，9、外圍鋼板，12、內填混凝土，13、無粘結層。具體實施方式下面結合實施例對本技術做進一步詳細說明：如圖1～圖8所示，一種新型串聯型防屈曲耗能支撐，包括串聯在一起的第一分段、第二分段以及二者之間的連接段，第一分段和第二分段均包括外圍約束單元2、設置于外圍約束單元2內的內芯耗能單元、設置在外圍約束單元2內的內填混凝土12、設置在內芯耗能單元與內填混凝土12之間的無粘結層13；內芯耗能單元包括耗能鋼板1和十字形設置在耗能鋼板1上的加勁肋4，耗能鋼板1與內填混凝土12之間、以及加勁肋4與內填混凝土12之間均設有無粘結層13，用于與連接段連接的加勁肋4未伸出耗能鋼板1的相應端部；連接段包括用于與加勁肋4連接的搭接鋼板8、設置在外圍約束單元2上的外圍鋼板9、設置在外圍鋼板9內的內填混凝土12、無粘結層13，無粘結層13分別設置在內填混凝土12與搭接鋼板8之間、內填混凝土12與耗能鋼板1之間、內填混凝土12與加勁肋4之間。耗能鋼板1的長度略長于外圍約束單元2，外圍約束單元2設置于耗能鋼板1的中部位置。耗能鋼板1呈兩頭寬、中間窄結構，過渡部分采用弧形過渡，第一分段的耗能鋼板1的中間部分窄于第二分段的耗能鋼板1的中間部分。耗能鋼板1的弧形過渡處設有間隔部Ⅰ3，加勁肋4的內側端部設置有間隔部Ⅱ5。間隔部Ⅰ3為兩短邊為弧形的平行四邊形，間隔部Ⅱ5為板狀、并與加勁肋4的內側端部貼緊。間隔部Ⅰ3和間隔部5Ⅱ均為泡沫板。加勁肋4設置在耗能鋼板1的兩端，遠離連接段的加勁肋4與耗能鋼板1相應端齊平，靠近連接段的加勁肋4與耗能鋼板1相應端具有一定距離，也就是不與端部齊平。無粘結層13為硅膠板，本例可選用2mm厚的硅膠板。第一分段的耗能鋼板1和第二分段的耗能鋼板1的拼接端為齒型，易本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種新型串聯型防屈曲耗能支撐，其特征在于：包括串聯在一起的第一分段、第二分段以及二者之間的連接段，第一分段和第二分段均包括外圍約束單元（2）、設置于外圍約束單元（2）內的內芯耗能單元、設置在外圍約束單元（2）內的內填混凝土（12）、設置在內芯耗能單元與內填混凝土（12）之間的無粘結層（13）；內芯耗能單元包括耗能鋼板（1）和十字形設置在耗能鋼板（1）上的加勁肋（4），耗能鋼板（1）與內填混凝土（12）之間、以及加勁肋（4）與內填混凝土（12）之間均設有無粘結層（13），用于與連接段連接的加勁肋（4）未伸出耗能鋼板（1）的相應端部；連接段包括用于與加勁肋（4）連接的搭接鋼板（8）、設置在外圍約束單元（2）上的外圍鋼板（9）、設置在外圍鋼板（9）內的內填混凝土（12）、無粘結層（13），無粘結層（13）分別設置在內填混凝土（12）與搭接鋼板（8）、耗能鋼板（1）、加勁肋（4）之間。

【技術特征摘要】
1.一種新型串聯型防屈曲耗能支撐，其特征在于：包括串聯在一起的第一分段、第二分段以及二者之間的連接段，第一分段和第二分段均包括外圍約束單元（2）、設置于外圍約束單元（2）內的內芯耗能單元、設置在外圍約束單元（2）內的內填混凝土（12）、設置在內芯耗能單元與內填混凝土（12）之間的無粘結層（13）；內芯耗能單元包括耗能鋼板（1）和十字形設置在耗能鋼板（1）上的加勁肋（4），耗能鋼板（1）與內填混凝土（12）之間、以及加勁肋（4）與內填混凝土（12）之間均設有無粘結層（13），用于與連接段連接的加勁肋（4）未伸出耗能鋼板（1）的相應端部；連接段包括用于與加勁肋（4）連接的搭接鋼板（8）、設置在外圍約束單元（2）上的外圍鋼板（9）、設置在外圍鋼板（9）內的內填混凝土（12）、無粘結層（13），無粘結層（13）分別設置在內填混凝土（12）與搭接鋼板（8）、耗能鋼板（1）、加勁肋（4）之間。2.根據權利要求1所述的新型串聯型防屈曲耗能支撐，其特征在于：耗能鋼板（1）的長度略長于外圍約束單元（2），外圍約束單元（2）設置于耗能鋼板（1）的中部位置。3.根據權利要求2所述的新型串聯型防屈曲耗能支撐，其特征在于：耗能鋼板（1）呈兩頭寬、中間窄結構，過渡部分采用弧形過渡，第一分段的耗能鋼板（1）的中間部分窄于第二分段的耗能鋼板（1）的中間部分。4.根據權利要求3所述的新型串聯型防屈曲耗能支撐，其特征在于：...

【專利技術屬性】
技術研發人員：王兵，
申請(專利權)人：河北鴻筑源科技有限公司，
類型：新型
國別省市：河北,13