屈曲约束支撑的预张拉安装结构的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供一种屈曲约束支撑的预张拉安装结构，包括层结构和至少一个屈曲约束支撑。层结构中的第一框架梁和第二框架梁水平设置且彼此平行，本层柱固定连接于第一框架梁和第二框架梁之间。屈曲约束支撑在层结构未完成主要沉降之前通过预张拉力连接于第一框架梁和第二框架梁之间。屈曲约束支撑的第一端与第一框架梁处的连接节点固定连接，第二端与第二框架梁处的连接节点之间留设有弹性变形空间，第二端与第二框架梁处的连接节点之间装设有产生预张拉力的张拉装置。该安装结构有效减小了竖向荷载和受压偏置对屈曲约束支撑性能的不利影响，使其更易达到其极限承载力，滞回环更加饱满，确保其性能能够充分发挥，缩短了安装工期，减少了施工成本。
【专利说明】屈曲约束支撑的预张拉安装结构
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及建筑结构抗震防灾【技术领域】，特别是涉及一种屈曲约束支撑的预张拉安装结构。
【背景技术】
[0002]屈曲约束支撑是一种结合抗侧和耗能于一体的新型减震构件，它不但可以在小震下提供所需的抗侧刚度，而且在大震下可以进行屈服耗能，可作为附加耗能构件，先于结构主体进入塑性状态，耗散地震输入能量，从而保护主体结构不受破坏，是结构中名符其实的“保险丝”。
[0003]屈曲约束支撑的工作原理与受力机理已较为明确。它通过外围约束部件来约束轴向受力部件，保证其在受压时不发生整体失稳破坏和局部屈曲破坏，由于轴心受力部件在轴力作用下屈服而不屈曲，因此表现出拉压对称的优良力学性能，并通过这种拉压屈服大量耗散地震输入能量，是金属耗能减震构件的一种。
[0004]一般情况下，屈曲约束支撑或多或少地会承担一定的竖向荷载，这是由于支撑在安装到位前所在层无法达到完全沉降所致。在该竖向荷载下，支撑在参与抗侧之前就已经产生了一定的初始压应力，这会导致其受压偏置，滞回环不饱满，耗能能力减弱，而且更易于达到其极限承载力而发生破坏。此外，支撑不能与主体结构同时安装，而是需要主体结构都完成且主要沉降结束以后，支撑才能进行安装，因而安装工期长。
实用新型内容
[0005]鉴于以上所述现有技术的缺点，本实用新型要解决的技术问题在于提供一种能够解决屈曲约束支撑的受压偏置，改善其支撑性能，缩短安装工期的屈曲约束支撑的预张拉安装结构。
[0006]为实现上述目的及其他相关目的，本实用新型提供一种屈曲约束支撑的预张拉安装结构，包括:层结构和至少一个屈曲约束支撑；所述层结构包括第一框架梁、第二框架梁和本层柱，所述第一框架梁和所述第二框架梁水平设置且彼此平行，所述本层柱固定连接于所述第一框架梁和第二框架梁之间；所述屈曲约束支撑通过预张拉力连接于所述第一框架梁和第二框架梁之间。
[0007]优选地，所述屈曲约束支撑包括第一端和第二端，所述屈曲约束支撑的第一端与所述第一框架梁处的连接节点固定连接，所述屈曲约束支撑的第二端与所述第二框架梁处的连接节点之间留设有弹性变形空间，所述屈曲约束支撑的第二端与所述第二框架梁处的连接节点之间装设有产生预张拉力的张拉装置。
[0008]优选地，所述张拉装置为张拉千斤顶。
[0009]优选地，所述屈曲约束支撑的第一端与所述第一框架梁处的连接节点之间采用焊接或螺栓连接。
[0010]优选地，所述屈曲约束支撑的预张拉安装结构包括两个屈曲约束支撑，两个所述屈曲约束支撑的第一端彼此靠近，两个所述屈曲约束支撑的第二端彼此远离。
[0011]优选地，所述屈曲约束支撑的预张拉安装结构包括两个屈曲约束支撑，两个所述屈曲约束支撑的第二端彼此靠近，两个所述屈曲约束支撑的第一端彼此远离。
[0012]如上所述，本实用新型提供的屈曲约束支撑的预张拉安装结构，具有以下有益效果:根据基本力学原理，在层结构未完成主要沉降之前，通过张拉装置产生的预张拉力将屈曲约束支撑与上下层的框架梁进行连接，对同层的屈曲约束支撑进行预张拉，在屈曲约束支撑受到的张拉力达到预定值后根据层结构的轴线位置变化对张拉力值进行微调，然后再进行放张。由于预张拉所产生的拉应力可以抵消作用在屈曲约束支撑上的竖向荷载所导致的压应力，从而减小了竖向荷载和受压偏置对屈曲约束支撑性能的不利影响，使屈曲约束支撑更易达到其极限承载力，令其滞回环更加饱满，耗能能力增强，确保屈曲约束支撑能够充分发挥其性能，而且该屈曲约束支撑的预张拉安装结构的安装简单易行，使安装工期大为缩短，减少了施工成本。
【专利附图】
【附图说明】
[0013]图1显示为本实用新型提供的屈曲约束支撑的预张拉安装结构的层结构示意图。
[0014]图2显示为本实用新型提供的屈曲约束支撑的预张拉安装结构中预留有弹性变形空间的示意图。
[0015]图3显示为本实用新型提供的屈曲约束支撑的预张拉安装结构中装设有张拉装置的示意图。
[0016]图4显示为本实用新型提供的屈曲约束支撑的预张拉安装结构中屈曲约束支撑进行放张的示意图。
[0017]元件标号说明
[0018]I 层结构
[0019]11第一框架梁
[0020]12第二框架梁
[0021]13本层柱
[0022]14连接节点
[0023]2 屈曲约束支撑
[0024]21 第一端
[0025]22 第二端
[0026]3 弹性变形空间
[0027]4 张拉装置
【具体实施方式】
[0028]以下通过特定的具体实例说明本实用新型的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点与功效。本实用新型还可以通过另外不同的【具体实施方式】加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本实用新型的精神下进行各种修饰或改变。
[0029]请参阅图1至图4。需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本实用新型的基本构想，遂图式中仅显示与本实用新型中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。
[0030]本实用新型提供的屈曲约束支撑的预张拉安装结构包括层结构I和至少一个屈曲约束支撑2。请参阅图1，图1显示为层结构的示意图。层结构I包括第一框架梁11、第二框架梁12和本层柱13。第一框架梁11和第二框架梁12水平设置且彼此平行，本层柱13固定连接于第一框架梁11和第二框架梁12之间。屈曲约束支撑2连接于第一框架梁11和第二框架梁12之间。屈曲约束支撑2倾斜地布置于第一框架梁11和第二框架梁12之间，可以为单根，也可以为两根或者多根。
[0031]由于预张拉产生的拉应力可以抵消作用在屈曲约束支撑2上的竖向荷载导致的压应力，在层结构I尚未完成主要沉降之前，屈曲约束支撑2通过预张拉力连接于第一框架梁11和第二框架梁12之间。屈曲约束支撑2包括第一端21和第二端22两个连接端，屈曲约束支撑2的第一端21与第一框架梁11固定连接，连接方式可采用螺栓连接也可采用焊接。
[0032]如图2和图3所示，屈曲约束支撑2的第二端22与第二框架梁12之间留设有弹性变形空间3，在屈曲约束支撑的第二端22与所述第二框架梁12之间还装设有产生预张拉力的张拉装置4。张拉装置4为张拉千斤顶。
[0033]图1至图4中第一框架梁11为上层梁，则第二框架梁12为下层梁；或者，第一框架梁11为下层梁，第二框架梁12为上层梁(未在图中显示)。弹性变形空间3和张拉装置4可设置在屈曲约束支撑2的连接端与上层梁之间，也可以设置在屈曲约束支撑2的连接端与下层梁之间，但是为便于安装调节，建议设置在屈曲约束支撑2的连接端与下层梁之间。
[0034]当屈曲约束支撑2的预张拉安装结构中包括有两个屈曲约束支撑2时，两个屈曲约束支撑2的第一端21彼此靠近，两个屈曲约束支撑2的第二端22彼此远离，如图2至图4所示，两个屈曲约束支撑2呈人字型；或者两个屈曲约束支撑2的第二端22彼此靠近，两个屈曲约束支撑2的第一端21彼此远离，两个屈曲约束支撑2呈V字型(未在图中显示)。
[0035]对于上述屈曲约束支撑2的预张拉安装结构进行安装的方法包括以下步骤:
[0036]步骤A，请参阅图2，在层结构I的第一框架梁11、第二框架梁12和本层柱13建设完成之后，后续结构建设的同时，将屈曲约束支撑2的第一端21与第一框架梁11的连接节点14通过螺栓连接或者焊接等方式固定连接，屈曲约束支撑2的第二端22与第二框架梁12的连接节点14之间先不连接，预留出弹性变形空间3。
[0037]步骤B、请参阅图3，将张拉装置4的一端连接于屈曲约束支撑2的第二端22，另一端连接于第二框架梁12的连接节点14，张拉装置4产生预张拉力对屈曲约束支撑2进行预张拉。如果屈曲约束支撑2的预张拉安装结构中包括有两个或多个屈曲约束支撑2，则需要对这两个或多个屈曲约束支撑2同时进行预张拉，保证屈曲约束支撑2的受力均衡，防止上下层的框架梁发生不同程度的变形。
[0038]步骤C、当屈曲约束支撑2受到的张拉力达到预定张拉力值后，根据层结构I的轴线位置变化对屈曲约束支撑2的张拉值进行微调，以保证层结构I的轴线位置的误差在允许范围以内，然后将屈曲约束支撑2的第二端22与第二框架梁12的连接节点14之间通过焊接方式进行固定连接。
[0039]步骤D、请参阅图4，在屈曲约束支撑2安装就位后，对屈曲约束支撑2进行放张。如果屈曲约束支撑2的预张拉安装结构中包括有两个或多个屈曲约束支撑2，则需要对这两个或多个屈曲约束支撑2同时进行放张。
[0040]综上所述，本实用新型提供的屈曲约束支撑的预张拉安装结构根据基本力学原理，在层结构未完成主要沉降之前，通过张拉装置产生的预张拉力将屈曲约束支撑与框架梁进行连接，对同层的屈曲约束支撑进行预张拉，在屈曲约束支撑受到的张拉力达到预定值后根据层结构的轴线位置变化对张拉力值进行微调，屈曲约束支撑的第二端与第二框架梁固定后再进行放张。由于预张拉所产生的拉应力可以抵消作用在屈曲约束支撑上的竖向荷载所导致的压应力，从而可减小或避免竖向荷载和受压偏置对屈曲约束支撑性能的不利影响，使屈曲约束支撑更易达到其极限承载力，使其滞回环更加饱满，耗能能力增强，确保屈曲约束支撑能够充分发挥其性能，而且该屈曲约束支撑的预张拉安装结构的安装简单易行，令安装工期大为缩短，减少了施工成本。所以，本实用新型有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
[0041]上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属【技术领域】中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。
【权利要求】
1.一种屈曲约束支撑的预张拉安装结构，其特征在于，包括:层结构和至少一个屈曲约束支撑；所述层结构包括第一框架梁、第二框架梁和本层柱，所述第一框架梁和所述第二框架梁水平设置且彼此平行，所述本层柱固定连接于所述第一框架梁和第二框架梁之间；所述屈曲约束支撑通过预张拉力连接于所述第一框架梁和第二框架梁之间。
2.根据权利要求1所述的屈曲约束支撑的预张拉安装结构，其特征在于:所述屈曲约束支撑包括第一端和第二端，所述屈曲约束支撑的第一端与所述第一框架梁处的连接节点固定连接，所述屈曲约束支撑的第二端与所述第二框架梁处的连接节点之间留设有弹性变形空间，所述屈曲约束支撑的第二端与所述第二框架梁处的连接节点之间装设有产生预张拉力的张拉装置。
3.根据权利要求2所述的屈曲约束支撑的预张拉安装结构，其特征在于:所述张拉装置为张拉千斤顶。
4.根据权利要求2所述的屈曲约束支撑的预张拉安装结构，其特征在于:所述屈曲约束支撑的第一端与所述第一框架梁处的连接节点之间采用焊接或螺栓连接。
5.根据权利要求1所述的屈曲约束支撑的预张拉安装结构，其特征在于:包括两个屈曲约束支撑，两个所述屈曲约束支撑的第一端彼此靠近，两个所述屈曲约束支撑的第二端彼此远离。
6.根据权利要求1所述的屈曲约束支撑的预张拉安装结构，其特征在于:包括两个屈曲约束支撑，两个所述屈曲约束支撑的第二端彼此靠近，两个所述屈曲约束支撑的第一端彼此远离。
【文档编号】E04B1/98GK203977613SQ201420365732
【公开日】2014年12月3日 申请日期:2014年7月3日 优先权日:2014年7月3日
【发明者】毛志兵, 侯兆新, 李国强, 孙飞飞, 宋中南, 金华建, 孙建运 申请人:同济大学