[发明专利]一种双铝合金板装配式屈曲约束支撑

说明书

本发明描述的双铝合金板装配式屈曲约束支撑，采用上下槽钢及中部工字钢通过螺栓将芯板固定在工字钢两侧，可以提供支撑整体较大的抗弯刚度，较容易满足约束比的要求，支撑在受到往复荷载时可以快速进入塑性耗能状态，更大程度的消耗地震能量，而且核心板是由铝合金制作，在一定程度上可以减轻结构自重，该结构采用装配式，拆卸方便，便于震后更换受损部件，经济效益及社会效益突出。

技术领域

本发明主要用于土木工程领域，对于建筑物抗震以及加固等方面非常有效，具体涉及到一种双铝合金板装配式屈曲约束支撑。

背景技术

地震作为一种常见的自然灾害，每一次的发生都给人类带来巨大的灾难与痛苦，因此，研究经济有效的抗震措施具有十分重要的意义。传统的结构抗震方法是通过提高结构本身的强度和刚度来抵御地震作用，同时利用结构的延性，即结构本身的塑性变形，来消耗地震输入的能量。这种消极的抗震对策是不可取的。自上世纪日本学者首次提出并应用屈曲约束支撑以来，地震损害受到了较好的控制，屈曲约束支撑作为一种理想的耗能构件，对其的研发和改进是必不可少的。

目前屈曲约束支撑的构造形式主要分为三种，一种是钢与混凝土约束型屈曲约束支撑，该种支撑发明较早，应用较广，但其制作困难，自重大，震后损坏不可修复。第二种是全钢整体式防屈曲支撑，该种支撑自重减轻，构造相对简单，但震后无法对损坏内芯进行更换。第三种是装配式屈曲约束支撑，该支撑相对其他两个更具优势，构造简单，震后可更换内芯。

铝合金作为一种常见的金属被应用于各行业，但将铝合金作为消能构件的支撑并不多，某些铝合金(如A5083)质量轻，屈服点低，装配式屈曲约束支撑将其作为消能内芯，优势会更明显并获得更好的消能效果。

发明内容

本发明针对传统屈曲约束支撑的不足，提出了一种双铝合金板装配式屈曲约束支撑，充分利用铝合金的优点，提高了支撑的滞回耗能能力，同时震后可对损害芯材进行更换。

根据当前屈曲约束支撑的研究现状，主要有以下问题：(1)支撑自重过大，给梁柱造成更大负担，且加工困难；(2)芯板震后容易在加劲肋端部破坏，不利于芯板充分耗能；(3)铝合金初始刚度和屈服点过低，容易在小震就开始工作，此时结构本身完全可以抵抗震动；(4)震后芯材不容易更换，支撑无法再次利用。

本发明需要达到的目的是：(1)采用更加轻质的材料，减小对建筑的负担；(2)加强芯材端部强度，使地震时芯材耗能区域充分耗能，避免端部首先破坏；(3)使支撑初始刚度加大，变形后刚度减小，小震时功能如普通支撑，中震及大震时充分耗能；(4)震后可更换受损的芯材，降低维修成本。

对于以上问题，本发明采用的技术方案为：提供一种双铝合金板装配式屈曲约束支撑，包括采用铝合金所制成的下铝合金板1、上铝合金板2，平行设置在核心板1下侧和2上侧以及中间的槽形下约束板3、槽形上约束板4、工字形中间约束板5，在槽形上约束板4的左右两侧分别设置有半十字形角形板件，该半十字形角形板件是由两块L形角形板6通过高强螺栓10连接，在槽形下约束板3的左右两端分别设置有半十字形角形板件，该半十字形角形板件也是由两块L形角形板件6通过高强螺栓10连接，槽形上约束板4两端的半十字形角形板件通过螺栓及两下铝合金板1、上铝合金板2以及矩形垫块与槽形下约束板3两端的半十字形角形板件连接，将下铝合金板1、上铝合金板2的两端部进行上下位置的固定，并使得两端部形成一个十字形状结构。

优选的，核心板侧面中部设置限位卡勾，约束板与其相对应的位置设置限位卡槽，限位卡勾伸入限位卡槽，可以避免芯板与约束板之间在反复荷载下纵向的相对运动。

优选的，所述限位卡勾为半椭圆形。

优选的，所述端部十字形是由四块L型角钢及上下两角钢之间的矩形垫块通过螺栓连接构成。

优选的，所述芯板由铝合金制成，约束板为钢材。

优选的，所述铝合金可选型号为A5083,A6061，钢材可选型号为Q345、Q235等。