内埋轻质材料体套管混凝土屈曲约束支撑的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种内埋轻质材料体套管混凝土屈曲约束支撑，包括核心部件、轻质材料体、外套管和混凝土或砂浆块；所述轻质材料体为多块，分别分布在核心部件周围，所述外套管放置于核心部件和轻质材料体的外围，外套管与核心部件、轻质材料体之间填充有混凝土或砂浆块。本实用新型通过在内填混凝土的套管中预先埋入轻质材料块体或空心腔体，减少内填混凝土的用量，根据本实用新型提出的内埋轻质材料块体或空心腔体的方法，可以在对屈曲约束支撑性能影响较小的情况下，通过减小约束部件重量来降低整个支撑的自重。
【专利说明】内埋轻质材料体套管混凝土屈曲约束支撑
【技术领域】
[0001]本实用新型属于土木工程领域，涉及一种用于减小工程结构地震灾害影响的屈曲约束支撑及其制作方法。
【背景技术】
[0002]屈曲约束支撑是一种利用金属屈服耗散地震能量的装置，由于其性能稳定、制作方便、成本低廉，近年来得到了广泛的研究和应用。
[0003]目前，我国在工程上普遍应用的屈曲约束支撑大多由内填混凝土钢管约束部件和承受轴向力的核心部件组成，譬如已公开实用新型专利(CN100560884C)中给出的技术方案。约束部件不直接承受轴向荷载，在外压力作用下可抑制核心部件的低阶屈曲，核心部件在拉力和压力作用下全截面屈服，构件滞回曲线饱满。为保证在轴向压力作用下屈曲约束支撑不发生整体失稳，约束部件横截面应有较大的惯性矩，所以约束部件材料用量很多，最终导致整个屈曲约束支撑自重较大。特别是当屈曲约束支撑应用于桥梁或大跨结构时，其约束部件的整体抗弯能力需求会随着跨度增大而提高，约束部件截面尺寸和自重也会增大，给施工增加难度。
实用新型内容
[0004]本实用新型为了解决屈曲约束支撑自重大、约束部件材料占整个支撑比重大的问题，提供了一种内埋轻质材料体套管混凝土屈曲约束支撑。
[0005]本实用新型采用的技术方案为:一种内埋轻质材料体套管混凝土屈曲约束支撑，包括核心部件、轻质材料体、外套管和混凝土或砂浆块；
[0006]所述轻质材料体为多块，分别分布在核心部件周围，所述外套管放置于核心部件和轻质材料体的外围，外套管与核心部件、轻质材料体之间填充有混凝土或砂浆块。
[0007]作为优选，所述轻质材料体横截面为多边形、半圆形或扇形，所述轻质材料体为轻质材料块体或空心腔体。
[0008]作为优选，所述核心部件的横截面呈一字形，所述轻质材料体为两块，分别对称分布在核心部件的两个表面，轻质材料体的一个表面贴在核心部件宽度方向中部，此表面宽度小于核心部件宽度。
[0009]作为优选，所述核心部件的横截面呈一字形，所述轻质材料体为四块，分别对称分布在核心部件的两个表面，轻质材料体的一个表面贴在核心部件宽度方向边缘，同侧两轻质材料体之间的间距大于核心部件宽边的1/3。
[0010]作为优选，所述核心部件的横截面呈十字形，并形成四个缺口，所述轻质材料体为四块，横截面小于缺口横截面，分别对称贴放在核心部件的所述缺口内，每块轻质材料体的两个表面贴着核心部件缺口表面，对缺口形成部分填充。
[0011 ] 作为优选，所述核心部件的横截面呈工字形，并形成两个缺口，所述轻质材料体为两块，横截面小于缺口横截面，分别对称贴放在核心部件的工字形截面所述缺口内，轻质材料体的三个表面贴着核心部件缺口表面，对缺口形成部分填充。
[0012]作为优选，所述核心部件的横截面呈T字形，并形成两个缺口，所述轻质材料体为两块，横截面小于缺口横截面，分别对称贴放在核心部件的所述缺口，每块轻质材料体的两个表面贴着核心部件缺口表面，对缺口形成部分填充。
[0013]作为优选，所述外套管的横截面形式为多边形或者圆形。
[0014]本实用新型通过在内填混凝土的套管中预先埋入轻质材料块体或空心腔体，减少内填混凝土的用量，根据本实用新型提出的内埋轻质材料块体或空心腔体的方法，可以在对屈曲约束支撑性能影响较小的情况下，通过减小约束部件重量来降低整个支撑的自重。
[0015]本实用新型具有以下有益效果:
[0016]1、本实用新型与传统屈曲约束支撑相比，混凝土或砂浆没有完全充满核心板和外套管之间的空隙，混凝土或砂浆没有完全约束整个核心板，只约束核心部件约束区域，中部不约束宽度约为板厚4?8倍，在保证约束效果的前提下，实现了材料利用效率的最大化，使得约束部件占整个支撑的比重相对于传统屈曲约束支撑进一步降低，从而显著减轻了屈曲约束支撑的自重，可解决屈曲约束支撑在桥梁等大跨结构的中自重产生挠度大、施工困难等关键问题，可用来开发轻型屈曲约束支撑，极大拓展了屈曲约束支撑的应用范围。
[0017]2、本实用新型提出的屈曲约束支撑的结构简单，提供的支撑制作方法流程简易，施工方便，只需在传统屈曲约束支撑的基础上，在核心部件表面粘贴轻质材料块体，便可以显著减轻屈曲约束支撑自重；本实用新型的核心部件可为多种截面形式:一字形、十字形、工字形和T字形，包含了目前已应用屈曲约束支撑核心板的主要截面形式，因此本实用新型提出的屈曲约束支撑具有极广的应用范围。
【专利附图】
【附图说明】
[0018]图1为本实用新型实施例1结构示意图；
[0019]图2为图1的剖面图；
[0020]图3为本实用新型实施例1轻质材料体横截面为半圆形时横截面图；
[0021]图4为本实用新型安装端板示意图；
[0022]图5为本实用新型实施例2横截面图；
[0023]图6为本实用新型实施例3结构示意图；
[0024]图7为图7的剖面图；
[0025]图8为本实用新型实施例4结构示意图；
[0026]图9为图9的剖面图；
[0027]图10为本实用新型实施例5结构示意图；
[0028]图11为图10的剖面图。
【具体实施方式】
[0029]下面结合附图和【具体实施方式】对本实用新型做进一步说明。
[0030]实施例1
[0031]如图1?3所示:一种内埋轻质材料体套管混凝土屈曲约束支撑,包括核心部件1、轻质材料体2、外套管3、和混凝土或砂浆块4 ;所述轻质材料体2为多块，分别分布在核心部件I周围，所述核心部件外部包裹一层无粘结材料，所述外套管3放置于核心部件I和轻质材料体2的外围，外套管3与核心部件1、轻质材料体2之间填充有混凝土或砂浆块4。所述轻质材料体2横截面为多边形、半圆形或扇形，所述轻质材料体2为轻质材料块体或轻质材料制作的空心腔体。所述外套管3的横截面形式为多边形或者圆形。图2和3所示的核心部件I的横截面呈一字形，所述轻质材料体2为两块，分别对称分布在核心部件I的两个表面。
[0032]如图4所示:所述外套管3的两端端口分别设置一块端板5，该端板5可以是通过焊接固定于外套管3的管口，且核心部件I能自由在端板5的缺口中轴向伸缩，端板5可以增加外套管3管口处的刚度。
[0033]实施例2
[0034]如图5所示:本实施例与实施例1其余部分相同，不同之处在于:所述核心部件I的横截面呈一字形，所述轻质材料体2为四块，分别对称分布在核心部件I的两个表面。
[0035]实施例3
[0036]如图6和7所示:本实施例与实施例1其余部分相同，不同之处在于:所述核心部件I的横截面呈十字形，并形成四个缺口，所述轻质材料体2为四块，分别对称贴放在核心部件I的所述缺口表面。
[0037]实施例4
[0038]如图8和9所示:本实施例与实施例1其余部分相同，不同之处在于:所述核心部件I的横截面呈工字形，并形成两个缺口，所述轻质材料体2为两块，分别对称贴放在核心部件I的工字形截面所述缺口表面。
[0039]实施例5
[0040]如图10和11所示:本实施例与实施例1其余部分相同，不同之处在于:所述核心部件I的横截面呈T字形，并形成两个缺口，所述轻质材料体2为两块，分别对称贴放在核心部件I的所述缺口处。
[0041]应当指出，对于本【技术领域】的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。本实施例中未明确的各组成部分均可用现有技术加以实现。
【权利要求】
1.一种内埋轻质材料体套管混凝土屈曲约束支撑，其特征在于:包括核心部件、轻质材料体、外套管和混凝土或砂浆块； 所述轻质材料体为多块，分别分布在核心部件周围，所述外套管放置于核心部件和轻质材料体的外围，外套管与核心部件、轻质材料体之间填充有混凝土或砂浆块。
2.根据权利要求1所述的内埋轻质材料体套管混凝土屈曲约束支撑，其特征在于:所述轻质材料体横截面为多边形、半圆形或扇形，所述轻质材料体为轻质材料块体或空心腔体。
3.根据权利要求1所述的内埋轻质材料体套管混凝土屈曲约束支撑，其特征在于:所述核心部件的横截面呈一字形，所述轻质材料体为两块，分别对称分布在核心部件的两个表面，轻质材料体的一个表面贴在核心部件宽度方向中部，此表面宽度小于核心部件宽度。
4.根据权利要求1所述的内埋轻质材料体套管混凝土屈曲约束支撑，其特征在于:所述核心部件的横截面呈一字形，所述轻质材料体为四块，分别对称分布在核心部件的两个表面，轻质材料体的一个表面贴在核心部件宽度方向边缘，同侧两轻质材料体之间的间距大于核心部件宽边的1/3。
5.根据权利要求1所述的内埋轻质材料体套管混凝土屈曲约束支撑，其特征在于:所述核心部件的横截面呈十字形，并形成四个缺口，所述轻质材料体为四块，横截面小于缺口横截面，分别对称贴放在核心部件的所述缺口内，每块轻质材料体的两个表面贴着核心部件缺口表面，对缺口形成部分填充。
6.根据权利要求1所述的内埋轻质材料体套管混凝土屈曲约束支撑，其特征在于:所述核心部件的横截面呈工字形，并形成两个缺口，所述轻质材料体为两块，横截面小于缺口横截面，分别对称贴放在核心部件的工字形截面所述缺口内，轻质材料体的三个表面贴着核心部件缺口表面，对缺口形成部分填充。
7.根据权利要求1所述的内埋轻质材料体套管混凝土屈曲约束支撑，其特征在于:所述核心部件的横截面呈T字形，并形成两个缺口，所述轻质材料体为两块，横截面小于缺口横截面，分别对称贴放在核心部件的所述缺口，每块轻质材料体的两个表面贴着核心部件缺口表面，对缺口形成部分填充。
8.根据权利要求1所述的内埋轻质材料体套管混凝土屈曲约束支撑，其特征在于:所述外套管的横截面形式为多边形或者圆形。
【文档编号】E04B1/98GK204081119SQ201420410612
【公开日】2015年1月7日 申请日期:2014年7月23日 优先权日:2013年8月5日
【发明者】王春林, 孟少平, 曾滨, 葛汉彬, 陈泉 申请人:东南大学