一种轻型高性能屈曲约束支撑的制作方法

本发明涉及建筑耗能减震结构，尤其涉及一种轻型高性能屈曲约束支撑。

背景技术：

地震是人类社会无法避免的一种自然灾害，地震造成的人员伤亡和经济损失大部分源于建筑物倒塌，因此世界各国都在致力于做好工程抗震减灾工作。建筑结构的消能减震是指在建筑结构中设置适当的消能部件，消能部件可由耗能减震装置、墙体、梁或节点等支承构件组成，消能支撑的原理是增加结构的阻尼和刚度，减少地震作用所引起的地震反应，此外，当主体结构产生层间侧向位移时，消能支撑将受力并消能，从而可避免对抗震载力不足的框架柱的加固并保护主体结构，合理的消能支撑构造是提高抗震性能的关键之一。

现有技术中，一般的防屈曲耗能支撑在纵向上由五部分构成：约束屈服段、约束非屈服段、无约束屈服段、无粘结可膨胀材料、屈服约束机构。防屈曲耗能支撑的形式多样，但工作原理基本相似，即：支撑在外力作用下，荷载全部由芯材承受，芯材在轴向拉力或压力作用下能屈服耗能，而外围的约束机构提供给芯材弯曲限制，避免芯材受压时屈曲。目前国内外的屈曲约束支撑构造形式大体上可分为两类：纯钢型屈曲约束支撑；以钢管混凝土为约束单元的屈曲约束支撑。但现有的防屈曲耗能支撑因其核心受力构件全部由外围的约束机构提供弯曲限制，对于限制力要求之大变相要求产品质量较大，即直接导致了产品的自重较大，一方面，在生产过程中需要消耗更多的材料，生产成本高，制作安装也存在诸多不便，另一方面，结构自身重量较大不利于减震。

因此，针对以上缺陷，本案对现有技术进行了有效创新。

技术实现要素：

针对以上缺陷，本发明提供一种轻型高性能屈曲约束支撑，该约束支撑装置将纯钢型约束段和钢管混凝土约束段进行复合，并对结构进行了改进，确保具有更好的屈曲约束特性外，还较大程度地降低支撑装置自身的自重，对建筑的抗震能力进一步得到加强，此外，该种支撑装置减少了原料的用量，降低了生产成本，同时便于安装和拆卸。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种轻型高性能屈曲约束支撑，包括芯板、套筒、隔板、浆料、端板，所述的芯板包括屈服段、过渡段和非屈服段，芯板中部为屈服段，屈服段两端设置过渡段，再于过渡段两端设置非屈服段，芯板作为该约束支撑的主要受力部件；所述的套筒外套于芯板的屈服段、过渡段和部分非屈服段上，作为芯板的外部约束构件；所述的隔板设置于套筒内部，用于划分芯板与套筒之间存留的空间，同时限制芯板的面外变形；所述的浆料填充于隔板划分出的部分空间中，进一步增加约束支撑的受力强度；所述的端板设置于套筒两端，作为套筒两端的封块；

相应的，在存在浆料填充的芯板上设置隔离材料，用于隔离芯板与浆料，方便芯板的拆卸与重复使用；

相应的，在存在浆料填充的芯板上至少设置一个防滑块，防滑块可以居中设置也可以对称设置；

相应的，芯板非屈服段的端部与外部的连接可以采用螺栓连接或焊接；

相应的，隔板固定在套筒内部，且隔板用于与芯板对接部分的形状，与芯板用于和隔板对接部分的轮廓进行对应设置，以便隔板完全包裹于芯板外轮廓上；

相应的，隔板与芯板的对接设置有间隙，该间隙为芯板的屈服变形提供空间；

相应的，端板上设置孔洞，该孔洞形状与芯板非屈服段的截面形状相同；

相应的，端板上设置的孔洞大于芯板非屈服段的截面形状的大小，即端板与芯板非屈服段间留有芯板拉出和压缩时的变形空间。

本发明的有益效果为：

该约束支撑装置将纯钢型约束段和钢管混凝土约束段进行复合，并对结构进行了改进，确保具有更好的屈曲约束特性外，还较大程度地降低支撑装置自身的自重，对建筑的抗震能力进一步得到加强，此外，该种支撑装置减少了原料的用量，降低了生产成本，同时便于安装和拆卸。

附图说明

下面根据附图对本发明作进一步详细说明。

图1是方形的约束支撑的部分结构示意图；

图2、图3是基于图1支撑结构的两种侧面结构示意图；

图中：1、芯板；2、套筒；3、隔板；4、浆料；5、端板；6、防滑块；a、屈服段；b、过渡段；c、非屈服段。

具体实施方式

一种轻型高性能屈曲约束支撑，包括芯板1、套筒2、隔板3、浆料4、端板5，所述的芯板1包括屈服段a、过渡段b和非屈服段c，芯板1中部为屈服段a，屈服段a两端设置过渡段b，再于过渡段b两端设置非屈服段c，芯板1作为该约束支撑的主要受力部件；所述的套筒2外套于芯板1的屈服段a、过渡段b和部分非屈服段c上，作为芯板1的外部约束构件；所述的隔板3设置于套筒2内部，用于划分芯板1与套筒2之间存留的空间，同时限制芯板1的面外变形；所述的浆料4填充于隔板3划分出的部分空间中，进一步增加约束支撑的受力强度；所述的端板5设置于套筒2两端，作为套筒2两端的封块。

下面说明本发明的具体使用状态：

套筒2内部设置隔板3和芯板1，隔板3包夹芯板1，隔板3将套筒2与芯板1所形成的空间划分为若干个，在其中部分空间填充浆料4，在提升屈曲性能的同时限制了芯板1的面外屈曲度，此外，进行部分填充浆料4还能达到减轻自重的目的，为了便于芯板1的装卸与二次利用，在填充浆料4的芯板1表面设置隔离材料，避免芯板1与浆料4的直接粘连，防滑块6限制了芯板1在套筒2内的移动距离，通过端板5让套筒2成为一个全包围结构，保证整体结构的紧密性，最终通过芯板1的非屈服段c来与外界固定。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

技术特征：

技术总结
一种轻型高性能屈曲约束支撑，包括芯板、套筒、隔板、浆料、端板，所述的芯板包括屈服段、过渡段和非屈服段，芯板中部为屈服段，屈服段两端设置过渡段，再于过渡段两端设置非屈服段，所述的套筒外套于芯板的屈服段、过渡段和部分非屈服段上，所述的隔板设置于套筒内部，所述的浆料填充于隔板划分出的部分空间中，所述的端板设置于套筒两端。其有益效果为：该约束支撑装置将纯钢型约束段和钢管混凝土约束段进行复合，并对结构进行了改进，确保具有更好的屈曲约束特性外，还较大程度地降低支撑装置自身的自重，对建筑的抗震能力进一步得到加强。

技术研发人员：焦常科
受保护的技术使用者：上海铨琛减震科技有限公司
技术研发日：2017.06.05
技术公布日：2017.12.08