双核可视检屈曲约束支撑的制作方法

本发明属于土木工程领域，涉及用于减小工程结构地震响应的一种屈曲约束支撑。

背景技术：

20世纪90年代以前，传统的结构抗震方法是通过主体结构局部屈服耗散地震能量，如梁铰机制等，这种抗震耗能方式导致结构主体破坏，严重增加了震后修复难度和成本，不利于结构的震后修复。自日本阪神地震与美国北岭地震后，屈曲约束支撑作为一种性能优越的消能减震构件，在日本、美国等多震的发达国家得到了快速的推广应用，在我国的研究也处于发展阶段。屈曲约束支撑在核心部件外包裹约束部件来限制核心部件的弯曲变形，通过核心部件拉压屈服耗散地震能量，在小震作用下相当于普通的中心支撑，给结构提供足够的侧向刚度，在中等和较大地震作用下相当于金属阻尼器而耗散能量，如此既提高了结构的延性又充分发挥了支撑的耗能作用，使主体结构在地震作用下不会破坏或者破坏较小，是一种较为理想的抗震耗能方式。

目前，屈曲约束支撑的截面种类按照外围约束材料以及组合情况可以分为三类：钢筋混凝土外围约束截面，钢与混凝土组合外围约束截面和全钢外围约束截面。采用全钢外围约束截面的屈曲约束支撑，如公开专利CN101974947B或CN101718123B，其内核构件采用工字型钢等型钢构件，通过外围全钢约束构件同时约束工字形截面的翼缘和腹板，由于工字型截面翼缘和腹板之间的连接焊缝或倒角等与外围约束构件抵触，使得制作屈曲约束支撑的难度增加较多。而且，外围约束钢构件紧贴内核构件，导致约束构件的整体刚度减少，降低了约束构件钢材的使用效率。

此外，如果屈曲约束支撑的约束构件紧贴内核构件，震后只能够拆开约束构件进行屈曲约束支撑的目视检测，无法快速对屈曲约束支撑的损伤情况进行观测，影响了屈曲约束支撑结构的震后修复以及更换。

技术实现要素：

本发明为了提高全钢屈曲约束支撑外围约束部件材料的使用效率，增加内核构件在弱轴方向的抗弯刚度，同时提供震后快速、直接目视检测损伤的新途径，提出了一种双核可视检屈曲约束支撑。

本发明采用的技术方案为：一种双核可视检屈曲约束支撑，包括两块耗能内芯平板、两组端部加劲板、两块端部连接板、多组连接定位板和外围约束部件；

所述两块耗能内芯平板沿板厚方向平行放置，等价于将一块耗能内芯平板沿厚度方向分开，提高了内核构件在弱轴方向的抗弯刚度，为此形成一种双核心的屈曲约束支撑耗能机制。此外，不同材料有着差异的屈服强度，因此，耗能内芯平板可以使用不同的材料。

所述端部加劲板采用矩形板，每组端部加劲板的两对边与平行放置的耗能内芯平板垂直固接，作为截面腹板，端部加劲板的另外一边与耗能内芯平板的端边位于同一平面内。端部连接板与两块耗能内芯平板的端边和端部加劲板的一边固接。通过端部加劲板与端部连接板的使用，使得在屈曲约束支撑端部形成弹性过渡段。

连接定位板为矩形板，在平行放置的耗能内芯平板的内部，其两对边与耗能内芯平板垂直固接，所有的连接定位板位于同一平面内，且等间距分布，连接定位板加强了两块耗能内芯平板之间的联系，同时连接定位板也能够进一步改变耗能内芯平板的传力和变形模式，有利于耗能内芯板低周疲劳性能的提高。当连接定位板位于中间时，定位板开洞后通过销栓与外围约束部件连接，限定其沿构件长度方向的滑动。

外围约束部件包括约束板、部分约束板和连接板，约束板位于耗能内芯平板的外侧，约束板宽度不小于耗能内芯平板的最大宽度，部分约束板紧贴耗能内芯平板的内侧外边，部分约束板的约束宽度不大于耗能内芯平板最小宽度的四分之一，两块部分约束板通过连接板形成槽形，并与约束板固接成整体共同约束两块耗能内芯平板。通过约束板、部分约束板和连接板的有效拼接，使得外围约束部件成为整体，同时也使得部分连接板位于外侧，有利于外围约束部件整体抗弯刚度的提高，且连接板的外移也预留出耗能内芯板震后观察损伤的空间。

作为优选，所述耗能内芯平板可形成中间窄、两边宽的平面形式。

作为优选，所述端部加劲板每组可为两片，两片的间距加上两倍端部加劲板厚度后小于两片连接板或部分约束板之间的距离。两片端部加劲板的设置，提高屈曲约束支撑端部平面的稳定性，避免了屈曲约束支撑在外围约束部件外侧发生的局部失稳，从而能够提高屈曲约束支撑构件和结构的整体性能。

作为优选，所述约束板为槽钢，其腹板内侧约束紧贴耗能内芯平板，与两块部分约束与连接板形成槽形焊接。

作为优选，所述约束板为平板，与两块部分约束板与连接板形成槽钢通过螺栓垫板连接。

上述两种的外围约束部件的设置，丰富了外围约束部件的构造形式，为实际工程提供更多的选择。

作为优选，所述连接板上带有可视检槽孔。槽孔的设置为监测屈曲约束支撑的耗能内芯板变形以及损坏情况提供了便利，为屈曲约束支撑震后的修复等工作奠定了基础。

本发明具有以下有益效果：

1.双核可视检屈曲约束支撑的两块耗能内芯平板沿板厚方向平行放置，等价于将一块耗能内芯平板沿厚度方向分开，而且两块耗能内芯平板之间的距离可以调节，所以实行了内核构件在弱轴方向的抗弯刚度可控，形成一种双核心的屈曲约束支撑。

2.双核可视检屈曲约束支撑的连接定位板为矩形板，在平行放置的耗能内芯板的内部，其两对边与耗能内芯板垂直固接，所有的连接定位板位于同一平面内，且等间距分布。与耗能内芯板固接的连接定位板形成类似固接的边界条件，进而有效地控制、影响耗能内芯板的变形模式，减小耗能内芯板的表面应变，提高了屈曲约束支撑的低周疲劳性能。当连接定位板个数为奇数时，位于中间的连接定位板可开洞，通过销栓与外围约束部件连接，限定其沿构件长度方向的滑动。提供了简便的限位设置方法，简化屈曲约束支撑的设计使用。

3.双核可视检屈曲约束支撑的约束板位于耗能内芯板外侧，部分约束板紧贴耗能内芯板的外边内侧，部分约束板通过连接板形成槽形，并与约束板固接成外围约束部件共同约束两块耗能内芯平板。其中，外围约束部件的组成部件尽可能布置在屈曲约束支撑的外部，显著提高了全钢屈曲约束支撑外围约束部件的整体稳定刚度，提提高了约束部件材料的使用效率。

4.双核可视检屈曲约束支撑的约束板宽度不小于耗能内芯板的最大宽度，部分约束板的约束宽度不大于耗能内芯板最小宽度的四分之一。这种形式的外围约束部件的设置，可以保证从内侧有足够的空间来观察到耗能内芯板表面的损伤，且连接板上开有可视检槽孔，实现屈曲约束支撑震后快速视检及评估等工作的展开。

附图说明

图1是本发明实施例1的双核可视检屈曲约束支撑正视图；

图2是图1的A-A剖面图；

图3是图1的B-B剖面图；

图4是图1的C-C剖面图；

图5是本发明实施例1的耗能内芯板正视图；

图6是图5的A-A剖面图；

图7是图5的B-B剖面图；

图8是本发明实施例2的双核可视检屈曲约束支撑剖面图；

图9是本发明实施例3的双核可视检屈曲约束支撑耗能内芯平板俯视图；

图10是本发明实施例4的双核可视检屈曲约束支撑剖面图；

图11是本发明实施例5的双核可视检屈曲约束支撑正视图；

图12是本发明实施例6的双核可视检屈曲约束支撑耗能内芯平板正视图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步说明。

实施例1

如图1～7所示：一种双核可视检屈曲约束支撑，包括两块耗能内芯平板1、两组端部加劲板2、两块端部连接板3、一块连接定位板4和外围约束部件5；两块耗能内芯平板1沿板厚方向平行放置；端部加劲板2为矩形板，端部加劲板2的两对边与平行放置的耗能内芯平板1内侧垂直固接，作为截面腹板，端部加劲板2的另外一边与耗能内芯平板1的端边位于同一平面内；端部连接板3与两块耗能内芯平板1的端边和端部加劲板2的一边固接；连接定位板4也为矩形板，在平行放置的耗能内芯平板1的内部，其两对边与耗能内芯平板1垂直固接；外围约束部件5包括约束板5-1、部分约束板5-2和连接板5-3，约束板5-1位于耗能内芯平板1的外侧，其宽度不小于耗能内芯平板1的最大宽度，部分约束板5-2紧贴耗能内芯平板1的内侧外边，其约束宽度不大于耗能内芯平板1最小宽度的四分之一；两块部分约束板5-2通过连接板5-3形成槽形，并与约束板5-1通过螺栓垫板连接，固接成整体共同约束两块耗能内芯平板；位于中间的连接定位板4开洞，通过销栓与外围约束部件5连接，限定其沿构件长度方向的滑动。

实施例2

如图8所示：本实施例与实施例1其余部分相同，不同之处在于约束板5-1为槽钢，其腹板内侧约束紧贴耗能内芯平板1，与两块部分约束板5-2与连接板5-3形成槽形焊接。

实施例3

如图9所示：本实施例与实施例1其余部分相同，不同之处在于耗能内芯平板1中间窄、两边宽。

实施例4

如图10所示：本实施例与实施例1其余部分相同，不同之处在于端部加劲板2每组为两片，两片的间距加上两倍端部加劲板2厚度后小于两片连接板5-3或部分约束板5-2之间的距离。

实施例5

如图11所示：本实施例与实施例1其余部分相同，不同之处在于连接板5-3上带有可视检槽孔5-3-1。

实施例6

如图12所示：本实施例与实施例1其余部分相同，不同之处在于2组连接定位板4位于同一平面内，且等间距分布。

应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。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。