一种多收缩过渡段屈曲约束支撑及其制作方法与流程

本发明涉及建筑结构，尤其涉及一种多收缩过渡段屈曲约束支撑及其制作方法。

背景技术：

1、屈曲约束支撑是一种新型的支撑形式，在构造上通常由耗能构件、约束构件和两者之间的无黏结隔离材料三部分组成，其中，屈曲约束支撑能够在小震时为结构提供侧向刚度，减小结构层间位移角和变形，在大震时能成为“保险丝”构件，通过屈服进行耗能，经自身的破坏对其他结构构件进行保护，另外，在大震后也能方便的更换已损坏的屈曲约束支撑，给震后结构的修复提供便利。

2、但传统的屈曲约束支撑在工作时，耗能构件会发生多波变形，变形首先出现在其两端，使耗能构件的两端变形波峰处与约束构件接触并产生摩擦，通常通过在两者之间设置无粘接材料层来减小摩擦力，但是，屈曲约束支撑的设计要求为在大震时耗能构件才能发生屈服变形进行耗能，而硅胶、乳胶等无粘接材料层的使用寿命有限，往往在屈曲约束支撑发挥作用前就已经失效，无法满足建筑结构的实施年限要求，同时，无粘接材料层的更换也不方便。

3、另外，传统的屈曲约束支撑还存在以下缺陷：

4、传统的屈曲约束支撑为了保证工作时约束构件和核心耗能构件不发生相对滑移，一般会在支撑的端部或中部设置限位装置，但此装置存在限制该处核心耗能构件变形，从而影响支撑耗能能力的问题。

5、屈曲约束支撑工作时，核心耗能构件发生多波变形，变形首先出现在其两端，由于变形波峰处与约束构件接触产生摩擦，波形规律为两端密中间疏，此种不均匀的变形易造成核心耗能构件两端的屈曲，导致约束构件局部压力过大，发生局部鼓胀，甚至支撑的失效，核心耗能构件和约束构件间的摩擦力还会导致屈曲约束支撑的拉压不平衡，以上问题会随着支撑长度的增加愈加严重。现有的屈曲约束支撑一般通过在核心耗能构件和约束构件之间设置无粘接材料层来减小摩擦力，但屈曲约束支撑的设计要求为在大震时核心耗能构件才能发生屈服变形进行耗能，硅胶、乳胶等无粘结材料的使用寿命有限，往往在其发挥作用前就已经失效，无法满足建筑结构的使用年限要求。

6、为此，有必要提出一种多收缩过渡段屈曲约束支撑及其制作方法，以对上述缺陷进行改善。

技术实现思路

1、为了克服现有的技术的不足，本发明提供一种多收缩过渡段屈曲约束支撑及其制作方法。解决了限位装置与耗能构件连接影响耗能构件耗能能力输出的问题。

2、第一方面，本发明的技术方案如下所述：

3、一种多收缩过渡段屈曲约束支撑，包括耗能构件和约束构件，还包括加劲组件，所述加劲组件与所述耗能构件连接，所述加劲组件用于对耗能构件的中部和端部增加刚性；

4、所述约束构件包括与所述加劲组件对应设置的第一约束件、以及套设在所述第一约束件外的第二约束件，所述第一约束件套设于所述耗能构件的外部，所述第一约束件与所述耗能构件之间形成用于耗能构件变形的间隙；

5、其中，所述加劲组件与所述第一约束件之间设有用于耗能构件收缩的过渡空间。

6、在一种可能实现方式中，所述加劲组件包括设于所述耗能构件中部的第一加劲件，所述第一加劲件与所述耗能构件焊接，所述第一加劲件用于增加耗能构件中部的刚性。

7、在一种可能实现方式中，所述第一加劲件包括若干块第一加劲肋板，若干所述第一加劲肋板等间距绕所述耗能构件设置，且所述第一加劲肋板成等腰梯形状设计。

8、在一种可能实现方式中，所述加劲组件还包括设于所述耗能构件两端的第二加劲件，所述第二加劲件与所述耗能构件焊接，所述第二加劲件用于增加耗能构件两端的刚性。

9、在一种可能实现方式中，所述第二加劲件包括若干块第二加劲肋板，若干第二加劲肋板等间距绕所述耗能构件设置，且所述第二加劲肋板成直角梯形状设计。

10、在一种可能实现方式中，所述第一约束件包括设于所述第一加劲件与所述第二加劲件之间的2段内约束管，所述内约束管的横截面内直径大于所述耗能构件的横截面直径。

11、在一种可能实现方式中，所述内约束管靠近第一加劲件的一端设有第一豁口，所述第一豁口的底部与所述第一加劲件的端部存在间隔形成第一过渡段；

12、所述内约束管靠近所述第二加劲件的一端设有第二豁口，所述第二豁口的底部与所述第二加劲件的端部存在间隔形成第二过渡段，所述第一过渡段和所述第二过渡段均用于为耗能构件收缩留有空间。

13、在一种可能实现方式中，所述第二约束件同时对第一约束件和第一加劲件进行套设，且所述第二约束件与所述第一加劲件连接，所述第二约束件用于配合所述第一约束件对耗能构件起约束作用，使得所述耗能构件、所述第一约束件以及所述第二约束件形成一个整体结构。

14、在一种可能实现方式中，所述第二约束件包括外约束管和限位螺栓，所述外约束管上设有限位孔；

15、所述第一约束件上设有与所述限位孔相对应的连接垫条，所述限位螺栓穿过所述限位孔并与所述连接垫条抵接，所述限位螺栓用于对第一约束件限位。

16、第二方面，本发明提出了一种屈曲约束支撑的制作方法，适用于权利要求1-9任一项所述的一种多收缩过渡段屈曲约束支撑，所述制作方法包括以下步骤：

17、s1、备料：耗能构件、若干第一加劲肋板、若干第二加劲肋板、2段内约束管、若干连接垫条、限位螺栓和外约束管，其中，在内约束管的两端切割第一豁口和第二豁口，并在外约束管上预留限位孔；

18、s2、焊接：绕耗能构件的中部外围等间距焊接第一加劲肋板形成第一加劲件，在内约束管外侧且位于第一豁口和第二豁口之间绕其等间距焊接连接垫条；

19、绕耗能构件的两端外围等间距焊接第二加劲肋板形成第二加劲件；

20、s3、安装内约束管：将2段内约束管分别套设在耗能构件上，并位于第一加劲件的两端，且第一加劲肋板伸入内约束管的第一豁口设置；

21、s4、安装第二加劲肋板：耗能构件的两端绕其外围等间距焊接第二加劲肋板并形成第二加劲件，其中，第二加劲肋板靠近内约束管的一端伸入第二豁口设置，且另一端与耗能构件的端部齐平设置；

22、s5、安装外约束管：在第一加劲件外套设外约束管，其中，外约束管与第一加劲件螺栓连接固定；

23、s6、安装限位螺栓：限位螺栓穿过限位孔并与连接垫条抵接，使限位螺栓对内约束管进行限位。

24、根据上述方案的本发明，其有益效果在于：

25、本发明提出了一种多收缩过渡段屈曲约束支撑，包括耗能构件、用于增强耗能构件刚性的加劲组件、以及套设于耗能构件的约束构件，具体包括以下效果：

26、其一、通过加劲组件的结构设置，使耗能构件的中部和端部总共形成4个用于收缩的变形间隔(过渡段)，相对于传统的屈曲约束支撑只有2个端部的过渡段，本发明的通过在加劲组件的结构设置，增加了2个过渡段的数量，同时减少限位装置的结构设置，使得本发明的耗能构件受力更加均匀，解决了核心耗能构件不均匀变形易造成核心耗能构件两端的屈曲，导致约束构件局部压力过大，发生局部鼓胀，甚至支撑失效的问题，同时，还可以通过加劲组件的结构设置使得屈曲约束支撑可以设计、加工出更长的长度；

27、其二、通过第一约束件套设耗能构件、第二约束件套设第一约束件的结构设置，可以对耗能构件起到足够的约束作用，保证了本发明的整体稳定性，使其在受拉、压两种状态时，维持在屈服状态而不发生屈曲，确保屈曲约束支撑在循环往复复核作用下，通过自身屈服耗散地震能量，进而保证结构的安全稳定；

28、其三、本发明的结构设计为，内置核心耗能钢棒制成的耗能构件，外置钢制成的第一约束件、以及铝合金制成的第二约束件，通过该结构设计使得本发明相对于传统屈曲约束支撑来说自身重量小、体积小、可以加工更长的长度，故本发明更便于运输，可以适应钢结构、跨度较大的建筑结构体系；

29、其四、通过第一约束件与第二约束件连接，第二约束件与第一加劲件连接，从而完成对约束构件的限位，相对于传统的屈曲约束支撑在耗能构件的耗能段设置限位装置而言，本发明的限位结构不会对支撑的耗能能力产生影响；

30、其五、通过加劲组件的结构设置，还增加了耗能构件的两端及中部刚性，其中，加劲组件与第一约束件之间还设置有用于收缩的过度变形的空间，使得耗能构件在轴向收缩时，通过该间隔对收缩进行缓冲，减少耗能构件带动加劲组件直接对第一约束件产生挤压，从而使得沿耗能构件轴向的屈服变形更均匀；

31、其六、通过在耗能构件与第一约束件设置间隙，可以为耗能构件发生的多波变形提供一定的变形空间，从而减少耗能构件对第一约束件的局部产生压力过大的情况，进而降低了第一约束件由于局部受压过大存在支撑失效的隐患，同时可以通过间隙的结构设置，替代传统的无粘接材料层，在一定程度上减少耗能构件对第一约束件的摩擦力，进而解决了无粘接材料层无法满足建筑结构使用年限要求的问题，提高了屈曲约束支撑的实用性。