[发明专利]防屈曲支撑装置及其安装方法

说明书

本发明揭示了一种防屈曲支撑装置及其安装方法，所述防屈曲支撑装置包括超高性能纤维混凝土、十字芯板、外钢套筒及无黏结脱层；十字芯板位于外钢套筒内，十字芯板的两端伸出于外钢套筒；超高性能纤维混凝土致密填充至十字芯板及外钢套筒空腔内部；外钢套筒与超高性能纤维混凝土之间的接触面的位置粘贴有无黏结脱层；超高性能纤维混凝土为掺有高性能纤维的水泥基复合材料；十字芯板起到耗能作用；外钢套筒起到侧向约束作用；无黏结脱层起到减小摩擦力的作用。本发明提出的防屈曲支撑装置及其安装方法，可提高防屈曲支撑的承载能力与能量耗散能力，缩小同等设计承载力等级构件尺寸和重量，方便加工与安装。

技术领域

本发明属于建筑结构技术领域，涉及一种建筑结构，尤其涉及一种防屈曲支撑装置及其安装方法。

背景技术

传统结构可能缺少必要的抗震设计，同时，在结构遭受地震破坏后，需要进行抗震加固。防屈曲支撑可以显著的提高结构的侧向刚度和耗能能力，进而提高结构的抗震等级。由于防屈曲支撑优异的力学性能、较低的造价及简单的安装工艺，其已被广泛应用于新建结构的抗震设计与已有结构的抗震加固中。

传统的防屈曲支撑通常由三部分组成：核心耗能部分、约束套筒及无黏结脱层材料。其中核心耗能部分主要承受轴力作用，通过在地震作用下改部分发生塑性变形发挥耗能作用；约束套筒主要提供侧向约束；无黏结脱层主要目的为减小摩擦力，避免核心耗能部分因受压膨胀后与约束单元间产生摩擦力而造成轴压力的大量增加。在较为常见的一种防屈曲支撑中，核心耗能部分主要为十字芯板。当防屈曲支撑需要提供较大的承载力时，收到混凝土强度等条件的制约，其截面尺寸需要放大，进而不可避免的导致防屈曲支撑构件的体积与重量的增加，提高制作成本的同时增大了安装与施工难度。

有鉴于此，如今迫切需要设计一种新的防屈曲支撑，以便克服现有防屈曲支撑存在的上述至少部分缺陷。

发明内容

本发明提供一种防屈曲支撑装置及其安装方法，可提高防屈曲支撑的承载能力与能量耗散能力，缩小同等设计承载力等级构件尺寸和重量，方便加工与安装。

为解决上述技术问题，根据本发明的一个方面，采用如下技术方案：

一种防屈曲支撑装置，所述防屈曲支撑装置包括：超高性能纤维混凝土、十字芯板、外钢套筒及无黏结脱层；

所述十字芯板位于外钢套筒内，所述十字芯板的两端伸出于所述外钢套筒；

所述超高性能纤维混凝土致密填充至所述十字芯板及所述外钢套筒空腔内部；

所述外钢套筒与所述超高性能纤维混凝土之间的接触面的位置粘贴有无黏结脱层；

所述超高性能纤维混凝土为掺有高性能纤维的水泥基复合材料，其具体材料配比可根据防屈曲支撑强度要求设计，起到增强防屈曲支撑整体承载力及耗能能力的作用；

所述十字芯板起到耗能作用；所述外钢套筒起到侧向约束作用；所述无黏结脱层起到减小摩擦力的作用。

作为本发明的一种实施方式，所述超高性能纤维混凝土为以设定体积比拌合的高性能纤维水泥基复合材料FRC；其纤维选用PVA纤维、PVB纤维、碳纤维、钢纤维、或竹纤维中的至少一个(高弹模纤维)，其配合比、抗拉强度及抗压强度等设计指标应根据防屈曲支撑的设计承载力要求确定。

作为本发明的一种实施方式，所述十字芯板由角钢焊接而成，为防屈曲支撑的主要耗能构件。

作为本发明的一种实施方式，所述外钢套筒由钢板焊接而成，包覆于防屈曲支撑外侧，起到提供侧向约束的作用。

作为本发明的一种实施方式，所述无黏结脱层的主要作用为降低所述超高性能纤维混凝土与所述十字芯板之间的摩擦力。

作为本发明的一种实施方式，所述无黏结脱层由橡胶膜、防水卷材、聚乙烯膜制成。