一種魚骨型全鋼制屈曲約束支撐的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及建筑、橋梁結(jié)構(gòu)的抗震設計領(lǐng)域，尤其是涉及一種魚骨型全鋼制屈曲約束支撐。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有的屈曲約束支撐的約束構(gòu)件大多為砂漿填充的鋼管，該類型的支撐因砂漿的澆筑質(zhì)量難以控制而常常性能不穩(wěn)定，且其自重大，會引起結(jié)構(gòu)過大的附加地震力。另外，自重大也不利于工程施工安裝。此外，現(xiàn)有的屈曲約束支撐的最大變形量一般低于3%，且破壞經(jīng)常發(fā)生于芯材的截面突變處，這樣的支撐經(jīng)常無法滿足大型橋梁結(jié)構(gòu)等的抗震設計要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種限制形變量、防止芯材凸起處破壞、全鋼制、質(zhì)量輕的魚骨型全鋼制屈曲約束支撐。
[0004]本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn):
[0005]—種魚骨型全鋼制屈曲約束支撐，包括芯材、填充板件和約束板件，所述的填充板件設置在芯材的左右兩側(cè)，所述的約束板件設置在芯材的上下兩側(cè)，并且并排設有多個螺栓孔，所述的約束板件通過高強螺栓與填充板件固定連接，所述的芯材為多段魚骨形，其上設有多個凸起，所述的填充板件上設有與凸起相配合的凹槽。
[0006]所述的芯材包括屈服段以及設置在屈服段兩端的非屈服段，所述的多個凸起設置在屈服段上，包括一個防滑凸起和至少一個限位凸起，所述的凹槽包括一個穩(wěn)固卡槽和與限位凸起數(shù)量一致的限位卡槽，所述的防滑凸起和穩(wěn)固卡槽緊密配合，所述的限位卡槽的長度大于限位凸起的長度。
[0007]所述的限位凸起在壓力方向上到限位卡槽內(nèi)壁的距離大于在拉力方向上到限位卡槽內(nèi)壁的距離。
[0008]當限位凸起為一個時，防滑凸起和限位凸起并排設置在屈服段上，并將芯材屈服段分為三個芯材子段。
[0009]防滑凸起和限位凸起之間的芯材子段的截面寬度比相鄰的芯材子段截面小5%。
[0010]當限位凸起為多個時，防滑凸起設置在屈服段的中心處，限位凸起分別對稱設置在防滑凸起的兩邊，所述的芯材屈服段被防滑凸起和多個限位凸起分為多個芯材子段。
[0011]所述的芯材子段的截面寬度從屈服段兩端至中心處依次遞減5%。
[0012]所述的非屈服段上設有芯材端部加勁肋。
[0013]所述的芯材、填充板件和約束板件均為鋼制材料。
[0014]所述的芯材與約束板件之間還設有無粘接材料。
[0015]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點:
[0016]—、限制形變量:本發(fā)明采用魚骨形芯材，通過其上設有的多個凸起將芯材分割為多段，并且配合填充砂漿上的凹槽來限制相對剛體運動，被分割的各段芯材在凹槽和凸起的作用下限制了形變量，并且在芯材斷裂的情況下仍然可以承受拉力荷載。
[0017]二、防止芯材凸起處破壞:本發(fā)明對芯材各段中間的截面寬度做了減小，同時中間兩段依次比相鄰段的截面寬度小5%，以使頸縮變形從中間兩段開始，依次擴展至端部。
[0018]三、全鋼制、質(zhì)量輕:由于本發(fā)明采用全鋼制構(gòu)件，比一般采用混凝土的支撐質(zhì)量大大降低。
【附圖說明】
[0019]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)剖視圖。
[0020]圖2為本發(fā)明的左視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021 ]其中，1、芯材，2、無粘接材料，3、填充板件，4、約束板件，51、防滑凸起，52、限位凸起，61、穩(wěn)固卡槽，62、限位卡槽，7、芯材端部加勁肋，8、高強螺栓。
【具體實施方式】
[0022]下面結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明進行詳細說明。
[0023]實施例1:
[0024]如圖1和2所示的5段魚骨形屈曲約束支撐為例進行說明，本例中芯材被凸起分為對稱的5段，相應的填充板件3有2個卡槽，用于限制芯材I各段的極限變形量。為了依次控制各段的變形，以及防止破壞起始于芯材I凸起的截面突變處，將各段中間的截面寬度做了減小，同時中間一段比相鄰段的截面寬度小5%，以使頸縮變形從中間兩段開始，依次擴展至端部。
[0025]實施例2:
[0026]本例中，芯材I的中部設有I個防滑凸起51，在防滑凸起51的兩側(cè)對稱設有6個限位凸起52，芯材I被凸起分為8段，相應的填充板件3有I個穩(wěn)固卡槽61和6個限位卡槽62，用于限制芯材I各段的極限變形量。為了依次控制各段的變形，以及防止破壞起始于芯材I凸起的截面突變處，將各段中間的截面寬度做了減小，同時中間兩段依次比相鄰段的截面寬度小5 %，以使頸縮變形從中間兩段開始，依次擴展至端部。
[0027]組裝過程如下:先預制帶有卡槽的鋼管填充混凝土，將無粘結(jié)材料貼在芯材上，然后組裝芯材和澆筑好混凝土的外包鋼管。
[0028]本發(fā)明的具體技術(shù)方案是:組件包括鋼制的芯材1、無粘結(jié)材料2、約束板件4和填充板件3。其中，芯材I為多段魚骨形狀，通過填充砂漿2的卡槽與芯材I的凸起的相互作用來限定芯材各段的變形過程和極限變形量，最終可以在芯材I的多段產(chǎn)生頸縮變形，從而達到提高構(gòu)件在地震等滯回加載下變形能力的效果。
[0029]此外，由于防滑凸起51和限位凸起52的緊密配合，能夠保持芯材I正常環(huán)境下不與填充板件3發(fā)生相對滑動，當發(fā)生地震時，芯材I的各子段在受到壓力或拉力發(fā)生塑性形變時，限位凸起52在限位卡槽62中相對滑動，限位卡槽62的內(nèi)壁對限位凸起52進行限位，并且壓力形變的限位要大于拉力形變。
[0030]當本屈曲約束支撐芯材I的中間段截面完全斷裂時仍可以承受拉力荷載，從而為防止結(jié)構(gòu)的過大變形和倒塌提供了必要的安全冗余。
【主權(quán)項】
1.一種魚骨型全鋼制屈曲約束支撐，包括芯材(I)、填充板件(3)和約束板件(4)，其特征在于，所述的填充板件(3)設置在芯材(I)的左右兩側(cè)，所述的約束板件(4)設置在芯材(I)的上下兩側(cè)，并且并排設有多個螺栓孔，所述的約束板件(4)通過高強螺栓(8)與填充板件(3)固定連接，所述的芯材(I)為多段魚骨形，其上設有多個凸起，所述的填充板件(3)上設有與凸起相配合的凹槽。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種魚骨型全鋼制屈曲約束支撐，其特征在于，所述的芯材(I)包括屈服段以及設置在屈服段兩端的非屈服段，所述的多個凸起設置在屈服段上，包括一個防滑凸起(51)和至少一個限位凸起(52)，所述的凹槽包括一個穩(wěn)固卡槽(61)和與限位凸起(52)數(shù)量一致的限位卡槽(62)，所述的防滑凸起(51)和穩(wěn)固卡槽(61)緊密配合，所述的限位卡槽(62)的長度大于限位凸起(52)的長度。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種魚骨型全鋼制屈曲約束支撐，其特征在于，所述的限位凸起(52)在壓力方向上到限位卡槽(62)內(nèi)壁的距離大于在拉力方向上到限位卡槽(62)內(nèi)壁的距離。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種魚骨型全鋼制屈曲約束支撐，其特征在于，當限位凸起(52)為一個時，防滑凸起(51)和限位凸起(52)并排設置在屈服段上，并將芯材屈服段分為三個芯材子段。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種魚骨型全鋼制屈曲約束支撐，其特征在于，防滑凸起(51)和限位凸起(52)之間的芯材子段的截面寬度比相鄰的芯材子段截面小5%。6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種魚骨型全鋼制屈曲約束支撐，其特征在于，當限位凸起(52)為多個時，防滑凸起(51)設置在屈服段的中心處，限位凸起(52)分別對稱設置在防滑凸起(51)的兩邊，所述的芯材屈服段被防滑凸起(51)和多個限位凸起(52)分為多個芯材子段。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種魚骨型全鋼制屈曲約束支撐，其特征在于，所述的芯材子段的截面寬度從屈服段兩端至中心處依次遞減5%。8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種魚骨型全鋼制屈曲約束支撐，其特征在于，所述的非屈服段上設有芯材端部加勁肋(7)。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種魚骨型全鋼制屈曲約束支撐，其特征在于，所述的芯材(I)、填充板件(3)和約束板件(4)均為鋼制材料。10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種魚骨型全鋼制屈曲約束支撐，其特征在于，所述的芯材(I)與約束板件(4)之間還設有無粘接材料(2)。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種魚骨型全鋼制屈曲約束支撐，包括芯材、填充板件和約束板件，所述的填充板件設置在芯材的左右兩側(cè)，所述的約束板件設置在芯材的上下兩側(cè)，并且并排設有多個螺栓孔，所述的約束板件通過高強螺栓與填充板件固定連接，所述的芯材為多段魚骨形，其上設有多個凸起，所述的填充板件上設有與凸起相配合的凹槽。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有限制形變量、防止芯材凸起處破壞、全鋼制、質(zhì)量輕等優(yōu)點。
【IPC分類】E01D19/00, E04B1/98
【公開號】CN105507442
【申請?zhí)枴緾N201510874623
【發(fā)明人】賈良玖, 葛漢彬
【申請人】同濟大學
【公開日】2016年4月20日
【申請日】2015年12月2日