[实用新型]一种新型装配转化式防屈曲耗能支撑

说明书

本实用新型为一种新型装配转化式防屈曲耗能支撑，包括主芯材、副芯材、主结构、位于主芯材、副芯材外围的约束单元，用于连接主芯材、副芯材的连接板和连接螺栓，用于连接支撑主结构的结构连接板和结构连接螺栓，无粘结材料，压缩材料；约束单元包括套管、盖板以及灌浆料，主芯材、副芯材位于所述套管内，套管的两端安装盖板并形成封闭空腔，封闭空腔内填充灌浆料；主结构位于伸出的四块结构连接板之间，通过结构连接螺栓将四块结构连接板和主结构固定；所述主芯材和副芯材通过连接螺栓连接在一起；主芯材、副芯材及主结构通过所述结构连接螺栓进行连接。具有延性较好、避免对支撑核心受力构件产生残余应力和残余变形、耐久性和抗震性能良好等优点。

技术领域

本实用新型涉及桥梁工程结构和建筑工程减振技术领域，尤其是一种新型装配转化式防屈曲耗能支撑。

背景技术

防屈曲耗能支撑一般主要包括内部核心受力单元和外围约束单元组成，当采用防屈曲耗能支撑的结构受到地震等动力荷载时，并通过芯材屈服滞回达到耗能的效果，从而达到结构“保险丝”的作用。

目前，国内市场上的防屈曲耗能支撑按约束方法主要分为两大类：①纯钢类防屈曲耗能支撑；②钢-混凝土类防屈曲耗能支撑。在大多数工程中，工程师为了方便常常把防屈曲支撑中的芯材设计成“一”字型，然而该种芯材的防屈曲支撑对套管的构造尺寸要求较大，也容易造成支撑两个方向刚度的差异，为了避免该种问题，一般采用两种方法，其一为增大芯材的厚度，其二为将“一”字型截面改成“十”字或“王”字型等。但第一种方法会使芯材厚度大大增加，将会引起 Z向性能问题，将会降低防屈曲耗能支撑的性能，影响结构的耗能性能和安全性能，并降低防屈曲耗能支撑与主体结构连接施工的可操作性和安全性等，芯材将需要更换为价格高昂的Z向性能钢，故工程师们往往会选择第二种方案—将“一”字型截面改成“十”字或“王”字型等截面，即将芯材分成主芯材和副芯材，这样可以保证支撑的套管尺寸不会过大，并使支撑面内和面外刚度接近。然而，现在的“十”字或“王”字型等截面多采用焊接的方式将主、副芯材连接在一起，如果要保证支撑的受力性能，对焊缝质量和焊接工艺要求很高，但即便满足焊缝质量要求和焊接工艺的要求，焊接所产生的残余应力和焊接时的大量热量对核心受力构件力学性能、动力性能等的影响仍然很大，焊缝延性较差，很容易在动力荷载下出现破坏现象，这将大幅降低结构的安全系数。

综上所述，在建筑结构中采用现有焊接而成的“十”字或“王”字型等截面的防屈曲耗能支撑将面临以下问题：1.焊缝延性差，焊缝位置容易出现锈蚀问题； 2.主芯材和次芯材会先发生不同程度的局部屈曲，将会影响支撑的整体稳定性，灌浆料容易出现碎裂的现象；3.主芯材和次芯材采用焊接的连接方式，主芯材和副芯材一端固定一端只有，不利于整体耗能，耗能性能将打一定的折扣；4.初始缺陷对较薄钢板的静力性能和动力性能的影响较大；5.焊接工艺要求高、烦琐； 6.焊接的残余应力和残余变形大，容易产生安装偏差。上述这些问题都将较大地影响钢结构在各类工况下的结构性能，结构安全系数较低。

实用新型内容

为了克服已有防屈曲耗能支撑的延性较差、容易对支撑核心受力构件产生残余应力和残余变形、耐久性和抗震性能较差以及焊接芯材曲屈耗能性能差的不足, 本实用新型提供了一种延性较好、避免对支撑核心受力构件产生残余应力和残余变形、耐久性和抗震性能良好的螺栓转化式防屈曲耗能支撑。