[发明专利]一种全装配无焊接式屈曲约束支撑构件

说明书

本发明公开一种全装配无焊接式屈曲约束支撑构件，包括L型钢板连接成的十字型的夹板，用以约束支撑内芯的与结构之间的连接，实现支撑内芯的可更换性；U型钢板，主要作用是为了给予高强螺栓定位和支撑方钢管约束支撑内芯；方钢管，用以提高U型钢板的约束性能，同时构件包括弹簧、弹垫、无粘结材料层、约束螺栓、限位肋板、限位钢板。本发明与传统的屈曲约束支撑构件有明显不同，制作工艺简单，用螺栓及U型钢板约束易安装定位，无焊接形式可减少残余应力，支撑内芯与方钢管之间间隙通过硅胶材料填充，屈曲约束支撑构件在工作期间也可进行支撑内芯的更换，外约束及与整体结构的连接段均可重复使用，是一种经济方便的新型屈曲约束支撑构件。

技术领域

本发明涉及一种工程结构抗震耗能构件，尤其是指一种全装配无焊接式屈曲约束支撑构件，属于结构工程技术领域。

背景技术

屈曲约束支撑主要由支撑内芯、外约束构件以及两者之间设置的无粘结层或间隙三部分组成，其中支撑内芯主要承受轴向荷载作用和发生轴向变形；外约束构件主要通过抗弯刚度和抗弯承载力来约束支撑内芯，从而提高支撑内芯的轴向承载力、实现拉压屈服耗散地震能量；无粘结层或间隙主要避免支撑内芯与外约束构件间的轴力传递，形成一个滑动截面。将这种构件应用于结构中，可使得地震传递给结构的能量在支撑内芯的拉压塑性变形集中耗散，从而达到保护主体结构的目的。目前在国内已经逐步得到了推广和应用，应用前景广泛。

屈曲约束支撑构件基本分为三大类：钢筋混凝土约束、钢管混凝土约束和钢构件约束（全钢屈曲约束支撑），其中目前常用的为钢管混凝土屈曲约束支撑。采用此类屈曲约束支撑存在以下几个问题：（1）当构件发生破坏时，外约束也随之报废，不能重复使用，导致材料的浪费；（2）由于要在钢管与支撑内芯之间填充混凝土或砂浆，导致构件制作难度大；（3）支撑内芯与主体结构间的连接复杂，在构件发生破坏后，更坏支撑内芯困难，甚至有部分屈曲约束支撑不支持支撑内芯的更换；（4）对于填充的混凝土或砂浆，制作工期较长；（5）构件在使用时，不能及时有效地观测到支撑内芯是否需要更换。

因此，有必要提出一种新型的屈曲约束支撑构件。

发明内容

为解决上述问题，本发明公开了一种全装配无焊接式屈曲约束支撑构件，在保证构件具有良好的抗震耗能性能的情况下，同时达到制作方便、安装便捷、可重复使用及可更换支撑内芯的目的。

为实现以上的技术目的，本发明将采取以下技术方案：

一种全装配无焊接式屈曲约束支撑构件，包括外约束单元、核心单元和装配式连接段单元，所述核心单元，包括支撑内芯，支撑内芯分为连接段、中间段与过渡段，在支撑内芯的外表面裹一层无粘结材料硅胶，支撑内芯的中间段为连接板，所述支撑内芯中间设置限位卡；所述外约束单元，包括带有螺纹孔的U型钢板、约束螺栓、加劲垫板、方钢管、限位肋板、限位钢板和弹簧；所述装配式连接段单元，包括L型钢板连接成十字型的夹板和连接段高强螺栓；所述支撑内芯的中间段与过渡段设置在方钢管内部，所述限位钢板设置在支撑内芯的中间段，对支撑内芯产生约束作用，所述支撑内芯的连接段设置在方钢管两头，通过四块L型钢板连接成十字型的夹板夹住支撑内芯的连接段，所述夹板下方夹住过渡段，使得支撑内芯与整体结构连接，两个U型钢板合起来将方钢管夹在中间，两个U型钢板通过约束螺栓连接，所述弹簧设置在两个U型钢板之间。

进一步的，所述支撑内芯的连接段及过渡段为一字型支撑或者十字型支撑。

进一步的，所述过渡段角度为20-30°。

进一步的，所述约束螺栓安装处设有弹垫。

进一步的，所述限位肋板设置在方钢管内侧，所述限位钢板的上下端设置在两个限位肋板之间。

进一步的，所述限位钢板中部设有与限位卡相对应的限位槽。