一種含鉛芯材料的可變剛度屈曲約束支撐制造技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)公開了一種含鉛芯材料的可變剛度屈曲約束支撐，包括芯板、加勁肋、加勁肋板、填充材料、帶凹槽鋼板、外部約束構(gòu)件、鉛芯材料、頂升裝置，芯板外圍設(shè)置外部約束構(gòu)件，芯板與外部約束構(gòu)件之間設(shè)置填充材料，填充材料與芯板之間涂有無黏結(jié)材料，芯板的兩端上下兩側(cè)設(shè)置加勁肋，加勁肋上部固定加勁肋板，帶凹槽鋼板固定在外部約束構(gòu)件內(nèi)部，其位置與加勁肋板的位置相對(duì)應(yīng)，加勁肋板和帶凹槽鋼板緊密接觸，在加勁肋板的上表面以及帶凹槽鋼板的下表面開有位置完全重合的凹槽，兩塊鋼板凹槽之間放置鉛芯材料，加勁肋板、帶凹槽鋼板以及外部約束構(gòu)件在同一位置處開孔，頂升裝置的一端置于開孔中，另一端置于芯板上。本發(fā)明專利技術(shù)施工方便，便于更換。

Variable stiffness buckling restrained support of lead containing core material

The invention discloses a variable lead core material stiffness of buckling restrained braces, including core plate, stiffener, stiffening rib plate, filling material, grooved steel plate, external constraint component, lead core material, lifting device, core plate is arranged on the periphery of external constraint component, a filler material is disposed between the core plate and the external constraint component and between the filling material and the core plate coated with unbonded material, both ends of the core plate on both sides of the stiffener, the upper stiffener fixed stiffening rib plate, grooved steel plate is fixed on the internal and external constraint component, corresponding to its position and the position of the stiffening rib plate, stiffening ribs and grooves in close contact with steel plate, the stiffening rib plate on the surface and the lower surface with a groove plate is provided with a groove position coincide, the lead material is placed between two pieces of steel plate groove, stiffening rib plate, steel plate and the outer groove The part of the lifting device is arranged in an opening, and the other end is arranged on the core plate. The invention is convenient for construction and easy to replace.

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
一種含鉛芯材料的可變剛度屈曲約束支撐
本專利技術(shù)涉及一種含鉛芯材料的可變剛度屈曲約束支撐，屬于工程結(jié)構(gòu)抗震與消能減震

技術(shù)介紹
提高建筑物和構(gòu)筑物抵抗地震能力的傳統(tǒng)方法是優(yōu)化結(jié)構(gòu)體系，通過調(diào)整構(gòu)件的尺寸、配筋等方法增強(qiáng)結(jié)構(gòu)構(gòu)件本身的強(qiáng)度、剛度和延性來抵抗地震作用和耗散地震輸入能量，這種抗震措施的抗震性能有限，影響結(jié)構(gòu)的整體布局，在地震作用下會(huì)使結(jié)構(gòu)體系發(fā)生破壞，造成很大的震后修復(fù)費(fèi)用。隨著結(jié)構(gòu)減震技術(shù)的發(fā)展，減震裝置正被廣泛使用，其原理是通過減震裝置來消耗部分的地震能量，從而減少結(jié)構(gòu)的損傷，保證結(jié)構(gòu)的安全。傳統(tǒng)的屈曲約束支撐便是其中一種，即在低屈服鋼芯板外圍套上外部約束構(gòu)件，一般以斜撐的形式布置在建筑結(jié)構(gòu)的層間對(duì)角位置。在地震作用下，芯板的反復(fù)拉壓變形可以耗散地震能量，同時(shí)外部約束構(gòu)件又有效防止了芯板的屈曲，保證了支撐的持續(xù)耗能和剛度的提供。在正常使用狀態(tài)和多遇地震情況下，傳統(tǒng)屈曲約束支撐僅使用芯板的軸向剛度，未使用外部約束構(gòu)件的軸向剛度，因此提高結(jié)構(gòu)抗側(cè)剛度較小。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)的目的在于提供一種含鉛芯材料的可變剛度屈曲約束支撐。在正常使用狀態(tài)和多遇地震情況下，可以合理利用屈曲約束支撐外部約束構(gòu)件的軸向剛度，提高屈曲約束支撐的整體軸向剛度，有助于提升結(jié)構(gòu)抗側(cè)剛度；在中震和罕遇地震情況下，外部約束構(gòu)件軸向剛度不作為屈曲約束支撐整體剛度的一部分，屈曲約束支撐剛度發(fā)生變化后，可提升結(jié)構(gòu)的減震效果。為了達(dá)到以上的目的，本專利技術(shù)所采用的方案是：一種含鉛芯材料的可變剛度屈曲約束支撐，包括芯板、加勁肋、加勁肋板、填充材料、帶凹槽鋼板、外部約束構(gòu)件、鉛芯材料、頂升裝置，所述芯板外圍設(shè)置外部約束構(gòu)件，芯板與外部約束構(gòu)件之間設(shè)置填充材料，填充材料與芯板之間涂有無黏結(jié)材料，芯板的兩端上下兩側(cè)設(shè)置加勁肋，加勁肋上部固定加勁肋板，所述帶凹槽鋼板固定在外部約束構(gòu)件內(nèi)部，其位置與加勁肋板的位置相對(duì)應(yīng)，所述加勁肋板和帶凹槽鋼板緊密接觸，在加勁肋板的上表面以及帶凹槽鋼板的下表面開有位置完全重合的凹槽，兩塊鋼板凹槽之間放置鉛芯材料，加勁肋板、帶凹槽鋼板以及外部約束構(gòu)件在同一位置處開孔，頂升裝置的一端置于開孔中，另一端置于芯板上。所述頂升裝置包括滑輪槽、滑輪、連桿、柱體，所述滑輪槽固定在芯板表面，所述滑輪置于滑輪槽中，能夠沿滑槽滑動(dòng)，所述滑輪通過連桿與柱體連接，柱體置于加勁肋板、帶凹槽鋼板以及外部約束構(gòu)件在同一位置處的開孔中。所述外部約束構(gòu)件為方鋼管或圓鋼管。所述芯板采用低屈服鋼芯板。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本專利技術(shù)具有如下的優(yōu)點(diǎn)：本專利技術(shù)裝置剛度可變，初始受力時(shí)，屈曲約束支撐芯板與約束結(jié)構(gòu)同時(shí)提供軸向剛度，大大提高了結(jié)構(gòu)的抗側(cè)剛度；中震和罕遇地震時(shí)，芯板與約束結(jié)構(gòu)脫開，剛度變小，使整體結(jié)構(gòu)吸收地震能量減小，進(jìn)而達(dá)到提高結(jié)構(gòu)減震效果的目的。本專利技術(shù)抗震概念設(shè)計(jì)清晰、結(jié)構(gòu)構(gòu)造簡單、所用材料成本低廉，施工方便，便于更換。附圖說明圖1為本專利技術(shù)含鉛芯材料的可變剛度屈曲約束支撐的芯板整體示意圖。圖2為本專利技術(shù)含鉛芯材料的可變剛度屈曲約束支撐的含鉛芯材料時(shí)芯板整體示意圖。圖3為本專利技術(shù)含鉛芯材料的可變剛度屈曲約束支撐的外部約束構(gòu)件整體示意圖。圖4為圖2和圖3結(jié)合整體示意圖。圖5為本專利技術(shù)含鉛芯材料的可變剛度屈曲約束支撐的頂升裝置示意圖。圖6為本專利技術(shù)含鉛芯材料的可變剛度屈曲約束支撐的滑輪槽整體示意圖。圖7為本專利技術(shù)含鉛芯材料的可變剛度屈曲約束支撐的滑輪槽俯視圖。圖8為圖5和圖6的整體示意圖。圖9為本專利技術(shù)含鉛芯材料的可變剛度屈曲約束支撐整體示意圖。圖10為本專利技術(shù)含鉛芯材料的可變剛度屈曲約束支撐端部詳圖。圖11為本專利技術(shù)含鉛芯材料的可變剛度屈曲約束支撐俯視圖。圖12為本專利技術(shù)含鉛芯材料的可變剛度屈曲約束支撐側(cè)視圖。圖13為圖11的C-C剖視圖。圖14為圖11的D-D剖視圖。具體實(shí)施方式下面結(jié)合附圖對(duì)本專利技術(shù)的具體實(shí)施例作進(jìn)一步說明。如圖1至圖14所示，一種含鉛芯材料的可變剛度屈曲約束支撐，包括芯板1、加勁肋2、加勁肋板3、填充材料4、帶凹槽鋼板5、外部約束構(gòu)件6、鉛芯材料7、頂升裝置，所述芯板1外圍設(shè)置外部約束構(gòu)件6，芯板1與外部約束構(gòu)件6之間設(shè)置填充材料4，填充材料4與芯板1之間涂有無黏結(jié)材料，使得填充材料與芯板之間無黏結(jié)。芯板1的兩端上下兩側(cè)設(shè)置加勁肋2，加勁肋2上部固定加勁肋板3，所述帶凹槽鋼板5固定在外部約束構(gòu)件6內(nèi)部，其位置與加勁肋板3的位置相對(duì)應(yīng)，所述加勁肋板3和帶凹槽鋼板5緊密接觸，在加勁肋板3的上表面以及帶凹槽鋼板5的下表面開有位置完全重合的凹槽，兩塊鋼板凹槽之間放置鉛芯材料7，加勁肋板3、帶凹槽鋼板5以及外部約束構(gòu)件6在同一位置處開孔，頂升裝置的一端置于開孔中，另一端置于芯板1上。如圖5至圖8所示，所述頂升裝置包括滑輪槽8、滑輪9、連桿10、柱體11，所述滑輪槽8固定在芯板1表面，所述滑輪9置于滑輪槽8中，能夠沿滑槽滑動(dòng)，所述滑輪9通過連桿10與柱體11連接，柱體11置于加勁肋板3、帶凹槽鋼板5以及外部約束構(gòu)件6在同一位置處的開孔中。所述外部約束構(gòu)件6為方鋼管或圓鋼管。所述芯板1采用低屈服鋼芯板。本專利技術(shù)的原理如下：在正常使用狀態(tài)和多遇地震情況下，通過頂升裝置中柱體的連接將芯板、加勁肋、加勁肋板及外部約束構(gòu)件形成一個(gè)整體，共同受力，外部約束構(gòu)件的軸向剛度也作為屈曲約束支撐整體剛度的一部分，可以合理利用屈曲約束支撐外部約束構(gòu)件的軸向剛度，提高屈曲約束支撐的整體軸向剛度，進(jìn)而提高結(jié)構(gòu)抗側(cè)剛度。在中震和罕遇地震情況下，芯板往復(fù)拉升行程增大，隨之滑輪槽推動(dòng)滑輪斜向上運(yùn)動(dòng)，滑輪高度增大，隨之頂升裝置整體向上運(yùn)動(dòng)，到達(dá)設(shè)定高度后，頂升裝置因重力而發(fā)生脫落，柱體不再與加勁肋板接觸，外部約束構(gòu)件和芯板、加勁肋及加勁肋板不再共同受力，外部約束構(gòu)件軸向剛度不作為屈曲約束支撐整體剛度的一部分，屈曲約束支撐剛度發(fā)生變化后，可提升結(jié)構(gòu)的減震效果。本專利技術(shù)中，通過芯板拉壓往復(fù)行程距離計(jì)算出外部荷載輸入的大小，合理設(shè)置滑輪槽坡角從而控制剛度變化的時(shí)刻。屈曲約束支撐整體剛度發(fā)生突變時(shí)，芯板拉壓變形過快、過大，影響屈曲約束支撐耗能性能，在加勁肋板和外部約束構(gòu)件內(nèi)部帶凹槽鋼板之間設(shè)置鉛芯材料來耗散部分地震輸入的能量，減緩芯板瞬間拉壓變形。本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種含鉛芯材料的可變剛度屈曲約束支撐，包括芯板（1）、加勁肋（2）、加勁肋板（3）、填充材料（4）、帶凹槽鋼板（5）、外部約束構(gòu)件（6）、鉛芯材料（7）、頂升裝置，其特征在于：所述芯板（1）外圍設(shè)置外部約束構(gòu)件（6），芯板（1）與外部約束構(gòu)件（6）之間設(shè)置填充材料（4），填充材料（4）與芯板（1）之間涂有無黏結(jié)材料，芯板（1）的兩端上下兩側(cè)設(shè)置加勁肋（2），加勁肋（2）上部固定加勁肋板（3），所述帶凹槽鋼板（5）固定在外部約束構(gòu)件（6）內(nèi)部，其位置與加勁肋板（3）的位置相對(duì)應(yīng)，所述加勁肋板（3）和帶凹槽鋼板（5）緊密接觸，在加勁肋板（3）的上表面以及帶凹槽鋼板（5）的下表面開有位置完全重合的凹槽，兩塊鋼板凹槽之間放置鉛芯材料（7），加勁肋板（3）、帶凹槽鋼板（5）以及外部約束構(gòu)件（6）在同一位置處開孔，頂升裝置的一端置于開孔中，另一端置于芯板（1）上。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種含鉛芯材料的可變剛度屈曲約束支撐，包括芯板（1）、加勁肋（2）、加勁肋板（3）、填充材料（4）、帶凹槽鋼板（5）、外部約束構(gòu)件（6）、鉛芯材料（7）、頂升裝置，其特征在于：所述芯板（1）外圍設(shè)置外部約束構(gòu)件（6），芯板（1）與外部約束構(gòu)件（6）之間設(shè)置填充材料（4），填充材料（4）與芯板（1）之間涂有無黏結(jié)材料，芯板（1）的兩端上下兩側(cè)設(shè)置加勁肋（2），加勁肋（2）上部固定加勁肋板（3），所述帶凹槽鋼板（5）固定在外部約束構(gòu)件（6）內(nèi)部，其位置與加勁肋板（3）的位置相對(duì)應(yīng)，所述加勁肋板（3）和帶凹槽鋼板（5）緊密接觸，在加勁肋板（3）的上表面以及帶凹槽鋼板（5）的下表面開有位置完全重合的凹槽，兩塊鋼板凹槽之間放置鉛芯材料（7），加勁肋板（3）、帶凹槽鋼板（5...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：胡寶琳，芮正青，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：上海大學(xué)，
類型：發(fā)明
國別省市：上海,31