滑動(dòng)約束型裝配式防屈曲支撐的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種工程結(jié)構(gòu)抗震耗能部件，尤其是指一種支撐構(gòu)件為外約束可重復(fù)使用，安裝限位簡(jiǎn)單方便有工程應(yīng)用前景的滑動(dòng)約束型裝配式防屈曲支撐，屬于結(jié)構(gòu)工程技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]防屈曲支撐主要由外約束、核心單元和無粘結(jié)材料(間隙)三個(gè)部分組成，構(gòu)件由核心單元受軸向力作用，外約束主要提供對(duì)核心單元的約束作用不參與軸向受力，防止核心單元受壓失穩(wěn)，使得構(gòu)件在受拉和受壓均可以達(dá)到屈服。無粘結(jié)材料(間隙)避免核心單元與外約束的接觸，使外約束單元不參與軸向受力，形成一個(gè)滑動(dòng)截面。有極好的抗震耗能的作用，應(yīng)用于結(jié)構(gòu)當(dāng)中，更好的保證主體結(jié)構(gòu)的安全性能。目前在國內(nèi)逐步得到推廣和應(yīng)用，很多高層和特殊結(jié)構(gòu)開始逐步涉及使用防屈曲支撐，應(yīng)用前景廣泛。
[0003]目前常用的防屈曲支撐構(gòu)件基本為外約束為鋼管，鋼管與核心單元無粘結(jié)材料之間填充混凝土或砂漿類型的防屈曲支撐，也有部分全鋼型防屈曲支撐。采用此類支撐存在以下問題:(I)構(gòu)件發(fā)生破壞時(shí)，外約束不能重復(fù)使用，極大地浪費(fèi)了材料；(2)約束非屈服段間隙處理較為復(fù)雜，制作限位較為困難，制作監(jiān)控難度大；(3)無粘結(jié)層間隙控制較難，無粘結(jié)材料消耗多；(4)應(yīng)用于結(jié)構(gòu)，若結(jié)構(gòu)受到力的作用，不能及時(shí)有效地觀測(cè)是否需要更換構(gòu)件；(5)對(duì)于填充混凝土或砂漿的構(gòu)件，制作時(shí)間長(zhǎng)。(6)外約束的剛度和約束性能，構(gòu)件制作之后不易調(diào)整，目前雖有部分構(gòu)件可更換核心單元，但核心單元尺寸受到很大的限制。
[0004]由此可知，有必要提出一種新型防屈曲支撐構(gòu)件。

【發(fā)明內(nèi)容】

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[0005]本實(shí)用新型針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足和存在的問題，提出一種滑動(dòng)約束型裝配式防屈曲支撐構(gòu)件，在保證具有良好的抗震耗能性能的情況下，考慮外約束的安裝方便和重復(fù)利用，外約束采用整體裝配式滑動(dòng)約束機(jī)制。
[0006]為實(shí)現(xiàn)以上的技術(shù)目的，本實(shí)用新型將采取以下的技術(shù)方案:
[0007]滑動(dòng)約束型裝配式防屈曲支撐構(gòu)件，包括外約束滑動(dòng)約束機(jī)制和核心單元，所述核心單元，在核心單元的正中間和兩端邊外裹一層寬度為Icm的無粘結(jié)材料娃膠，其厚度滿足設(shè)計(jì)要求即可(一般是I?2_)。所述外約束，主要是由兩邊帶有滑槽的方鋼管、連接滑動(dòng)限位板、端部限位板、彈簧和螺栓組成。
[0008]所述無粘結(jié)材料層通過在核心單元正中間和兩端邊外裹一層寬度為Icm的無粘結(jié)材料硅膠，通過限位板與核心單元的貼合形成間隙。
[0009]所述連接滑動(dòng)限位板通過連接板與滑動(dòng)限位板的連接形成。其連接是通過在連接一端設(shè)置滑口，在滑動(dòng)限位板上設(shè)置滑槽，使兩者連接。
[0010]所述帶有滑槽的方鋼管，在方鋼管兩側(cè)中央開滑槽，其尺寸與滑動(dòng)限位板兩側(cè)的滑口相契合。同時(shí)在方鋼管兩側(cè)設(shè)置螺栓螺紋孔，方鋼管四側(cè)上下兩端設(shè)置端部限位板孔位和相應(yīng)螺栓螺紋孔位。
[0011]將外裹無粘結(jié)材料的核心單元置于帶有滑槽的方鋼管正中央位置，核心單元連接部分在方鋼管兩端外露等長(zhǎng)一致，然后將兩塊滑動(dòng)限位板分別從方鋼管內(nèi)側(cè)滑動(dòng)安裝，安裝時(shí)始終使核心單元在方鋼管正中心位置，同時(shí)使滑動(dòng)約束板的約束板與核心單元長(zhǎng)寬兩側(cè)面貼合，完成之后，在滑動(dòng)約束板外露方鋼管外側(cè)端部部分滑動(dòng)安裝連接板。確定位置后，用彈簧控制螺栓的擰緊程度，將兩側(cè)連接滑動(dòng)限位板與外圍方鋼管連接固定。最后，在方鋼管四側(cè)上下部分設(shè)置端部限位板，通過軸向加載極限位移確定端部限位板的位置，用彈簧控制螺栓的擰緊程度，使其與方鋼管連接，形成約束機(jī)制。
[0012]所述核心單元采用一字型截面。
[0013]根據(jù)以上的技術(shù)方案，相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明具有以下的明顯優(yōu)點(diǎn):
[0014](I)無混凝土約束，自重相對(duì)減輕，減少制作復(fù)雜程度，加快制作的速度；
[0015](2)裝配簡(jiǎn)單，通過滑動(dòng)板調(diào)節(jié)帶動(dòng)限位板同時(shí)調(diào)節(jié)，核心單元容易對(duì)中，容易確保軸向加載；
[0016](3)核心單元若發(fā)生損壞或不合理時(shí)，可迅速僅替換核心單元，外約束部分可重復(fù)使用；
[0017](4)大量減少整個(gè)構(gòu)件的焊接部分，增強(qiáng)其疲勞性能；
[0018](5)核心單元與約束間隙極易控制，可來回收放；
[0019](6)應(yīng)用于工程中，當(dāng)結(jié)構(gòu)受到地震、風(fēng)等作用下，構(gòu)件檢測(cè)取樣觀察是否需要替換時(shí)，核心單元極易取出，觀察其變形等情況，確定是否更換構(gòu)件，應(yīng)用方便；
[0020](7)可根據(jù)核心單元尺寸替換情況，直接調(diào)動(dòng)滑動(dòng)板，螺栓定位，彈簧控制，完成對(duì)核心單元的約束作用；
[0021](8)整個(gè)構(gòu)件經(jīng)濟(jì)方便，可操作性能強(qiáng)；
[0022](9)約束非屈服段和連接處的限位，可通過端板和調(diào)節(jié)螺栓長(zhǎng)度同時(shí)完成，方便操作，節(jié)省材料，并可以重復(fù)使用不同核心單元的情況。
【附圖說明】
[0023]圖1為本實(shí)用新型滑動(dòng)約束型裝配式防屈曲支撐主視圖；
[0024]圖2為本實(shí)用新型滑動(dòng)約束型裝配式防屈曲支撐左視圖；
[0025]圖3為本實(shí)用新型外圍方鋼管示意圖；
[0026]圖4為本實(shí)用新型核心單元示意圖；
[0027]圖5為本實(shí)用新型端部限位示意圖；
[0028]圖6為本實(shí)用新型滑動(dòng)限位板連接示意圖；
[0029]圖7為本實(shí)用新型連接板示意圖；
[0030]圖8為本實(shí)用新型連接滑動(dòng)限位板整體示意圖；
[0031]圖9為本實(shí)用新型彈簧示意圖；
[0032]圖1中，(I)核心單元，(2)端部限位板，(3)螺栓，(4)限位板，(5)滑動(dòng)板，(6)連接板，(7)外圍方鋼管，⑶彈簧。
【具體實(shí)施方式】
[0033]附圖非限制性地公開了本實(shí)用新型所涉及優(yōu)先實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖，以下將結(jié)合附圖詳細(xì)地說明本實(shí)用新型的技術(shù)方案。
[0034]如圖1、圖2為滑動(dòng)約束型裝配式防屈曲支撐示意圖，包括外約束單元和核心單元。所述核心單元(I)，在其正中央和兩端邊外裹一層寬度為Icm的無粘結(jié)材料娃膠，通過限位板與核心單元的貼合形成間隙。所述連接滑動(dòng)限位板通過連接板與滑動(dòng)限位板的連接形成。其連接是通過在連接一端設(shè)置滑口，在滑動(dòng)限位板上設(shè)置滑槽，使兩者連接，由(4)、
(5)、(6)部分組成。所述(7)帶有滑槽的方鋼管，在方鋼管兩側(cè)中央開滑槽，其尺寸與滑動(dòng)限位板兩側(cè)的滑口相契合。同時(shí)在方鋼管兩側(cè)設(shè)置螺栓螺紋孔，方鋼管四側(cè)上下兩端設(shè)置端部限位板孔位和相應(yīng)螺栓螺紋孔位。
[0035]將外裹無粘結(jié)材料的核心單元置于帶有滑槽的方鋼管正中央位置，核心單元連接部分在方鋼管兩端外露等長(zhǎng)一致，然后將兩塊滑動(dòng)限位板由(4) (5)部分組成分別從方鋼管內(nèi)側(cè)滑動(dòng)安裝，安裝時(shí)始終使核心單元在方鋼管正中心位置，同時(shí)使滑動(dòng)約束板的約束板與核心單元長(zhǎng)寬兩側(cè)面貼合，完成之后，在滑動(dòng)約束板外露方鋼管外側(cè)端部部分滑動(dòng)安裝連接板。確定位置后，用(8)彈簧控制(3)螺栓的擰緊程度，將兩側(cè)連接滑動(dòng)限位板與外圍方鋼管連接固定。最后，在方鋼管四側(cè)上下部分設(shè)置(2)端部限位板，通過軸向加載極限位移確定端部限位板的位置，用彈簧控制螺栓的擰緊程度，使其與方鋼管連接，形成約束機(jī)制。核心單元采用一字型截面。
[0036]當(dāng)構(gòu)件在軸向力的作用了，核心單元受壓有屈曲趨勢(shì)時(shí)，核心單元側(cè)向微彎曲作用在限位板上，連接滑動(dòng)限位板一個(gè)整體通過螺栓固定在外圍滑動(dòng)機(jī)制的方鋼管上，從而對(duì)核心單元產(chǎn)生約束作用。
[0037]當(dāng)需要更換不同尺寸的核心單元時(shí)，只需通過滑動(dòng)板的滑動(dòng)調(diào)節(jié)，即可得到合適的約束位置，確定位置固定后，發(fā)揮約束性能；當(dāng)需要改變無粘結(jié)材料厚度時(shí)，僅需在核心單元無粘結(jié)材料貼放出且調(diào)整約束螺栓的位置即可。取出核心單元可觀察其受力后變化情況或替換核心單元。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種滑動(dòng)約束型裝配式防屈曲支撐，其特征在于:包括外約束滑動(dòng)機(jī)制和核心單元，在核心單元的正中間和兩端邊外裹一層無粘結(jié)材料硅膠，所述外約束滑動(dòng)機(jī)制，主要是由兩邊帶有滑槽的方鋼管、連接滑動(dòng)限位板、端部限位板、彈簧和螺栓組成，所述連接滑動(dòng)限位板是通過連接板與滑動(dòng)限位板的連接形成，通過在連接一端設(shè)置滑口，在滑動(dòng)限位板上設(shè)置滑槽，使兩者連接；所述帶有滑槽的方鋼管，在方鋼管兩側(cè)中央開滑槽，其尺寸與滑動(dòng)限位板兩側(cè)的滑口相契；所述滑動(dòng)限位板從方鋼管內(nèi)部?jī)蓚?cè)滑動(dòng)安裝，之后與連接板連接形成連接滑動(dòng)限位板；所述連接滑動(dòng)限位板連接固定通過螺栓和彈簧連接固定在方鋼管上，形成約束；所述端部限位板與方鋼管上下兩端四側(cè)的槽口連接，用螺栓彈簧固定。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的滑動(dòng)約束型裝配式防屈曲支撐，其特征在于:所述核心單元采用一字型截面。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的滑動(dòng)約束型裝配式防屈曲支撐，其特征在于:所述的無粘結(jié)材料硅膠寬度為1cm。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的滑動(dòng)約束型裝配式防屈曲支撐，其特征在于:所述的無粘結(jié)材料娃膠厚度為I?2mm。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開一種滑動(dòng)約束型裝配式防屈曲支撐構(gòu)件，包括外圍方鋼管，主要作用是為了給約束滑動(dòng)機(jī)制和核心單元限位機(jī)動(dòng)作用；限位板，主要是用來約束核心單元，防止其受壓屈曲；機(jī)動(dòng)板，主要用以可在方鋼管自由滑動(dòng)，調(diào)節(jié)約束位置；螺栓，主要是為了定位限位板和機(jī)動(dòng)板，避免確定位置后滑動(dòng)。同時(shí)構(gòu)件包括彈簧和無粘結(jié)材料層。本實(shí)用新型與傳統(tǒng)的防屈曲支撐構(gòu)件具有明顯的不同，減少構(gòu)件的焊接部分，主要是以裝配式為主，構(gòu)件易于安裝定位，核心單元與約束之間的間隙也易于控制；同時(shí)外約束可重復(fù)使用，替換核心單元，可以變化核心單元長(zhǎng)度和厚度尺寸，外約束可以通過滑動(dòng)機(jī)制滿足核心單元約束機(jī)能，整個(gè)構(gòu)件經(jīng)濟(jì)方便。
【IPC分類】E04B1-98
【公開號(hào)】CN204570983
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520200588
【發(fā)明人】余振鵬, 傅中秋, 吉伯海, 許國杰
【申請(qǐng)人】河海大學(xué)
【公開日】2015年8月19日
【申請(qǐng)日】2015年4月3日