[发明专利]一种装配式多管组合防屈曲耗能支撑装置

说明书

本发明提供一种装配式多管组合防屈曲耗能支撑装置，包括大方钢管、小矩形钢管、一字形内芯钢板以及限位螺栓，在大方钢管内插入有一字形内芯钢板和小矩形钢管，所述小矩形钢管对称布置在一字形内芯钢板上下两侧，在大方钢管、小矩形钢管以及一字形内芯钢板的中部开设有贯穿的螺栓孔，限位螺栓穿过螺栓孔后将各部件固定连接在一起。本发明的防屈曲耗能支撑构件前期钢内芯受荷耗能，后期外围约束体和屈服后钢芯共同受荷，限制结构整体位移，达到耗能限位效果，提高了抗震效果。

技术领域

本发明涉及一种装配式多管组合防屈曲耗能支撑装置，属于房屋建筑结构抗震技术领域。

背景技术

框架结构和框架-支撑结构被广泛运用于高层建筑中。由于纯框架结构的抗侧刚度有限，在地震和强风荷载作用下容易产生较大的侧向位移，因此限制了该结构的应用高度。而框架-支撑结构在一定范围内能够解决结构抗侧刚度的问题，但它在强地震作用下构件受压时容易发生屈曲现象，极易造成支撑自身或者连接部位的破坏或失效，降低结构自身的抗震能力。为了解决支撑因为受压发生屈曲的问题，国内外学者经过多年的研究，研发出了一种能防止屈曲的支撑构件，称为防屈曲耗能支撑(buckling restrained brace，BRB)。防屈曲耗能支撑在受拉和受压时都能发生屈服而不产生屈曲，克服了传统钢支撑体系的缺点，因此在工程应用中得到了快速推广，尤其是在地震设防烈度较高的地区，防屈曲耗能支撑构件起到“保险丝”的作用。

传统的防屈曲耗能支撑构件采用钢筋混凝土外围约束截面或者钢与混凝土组合外围约束截面，这些构件制作时精度要求高，混凝土养护时间长，制作费用较高，而且浇筑中精度控制难度较大。一些全钢装配式防屈曲耗能支撑构件截面形式比较复杂，制作安装中易发生错误，屈服荷载能力有限。

发明内容

针对现有技术中的不足，本发明提出一种结构简单、成本低、强度高的装配式多管组合防屈曲耗能支撑装置，此构件前期钢内芯受荷耗能，后期外围约束体和屈服后钢芯共同受荷，限制结构整体位移，达到耗能限位效果，提高了抗震效果。

本发明的技术方案：一种装配式多管组合防屈曲耗能支撑装置，包括大方钢管、小矩形钢管、一字形内芯钢板以及限位螺栓，在大方钢管内插入有一字形内芯钢板和小矩形钢管，所述小矩形钢管对称布置在一字形内芯钢板上下两侧，在大方钢管、小矩形钢管以及一字形内芯钢板的中部开设有贯穿的螺栓孔，限位螺栓穿过螺栓孔后将各部件固定连接在一起。

进一步，所述一字形内芯钢板的中部为圆形结构，螺栓孔开设在圆形结构上。

进一步，所述一字形内芯钢板的上下表面均粘贴有无粘结可膨胀材料，避免内核构件因受压膨胀后与外围约束构件产生摩擦力而造成轴压力的大量增加。

进一步，所述一字形内芯钢板的端部设置有连接板，在连接板上对称地焊接有加劲板，便于构件和节点板连接。

由于采用上述技术方案，本发明的优点在于：

1、内核钢构件和外围约束构件采用现场装配，方便施工且节约成本。

2、所有构件均在工厂加工制作，加工精度高可控性强，扩大应用范围广。

3、构件形式简单，钢材来源广泛，购买方便，安装流程明确，施工简单便捷。

4、构件的传力明确，一字形钢芯轴向受拉受压屈服后，外约束钢管的轴向刚度作为支撑体系的附加刚度，有利于限制结构侧移，实现限位功能。

附图说明

图1是本发明的结构示意图的截面图；

图2是本发明的结构示意图的立体图；

图3是一字形内芯钢板的结构示意图的俯视图；

图4是本发明的结构示意图的分解图；

图5是一字形内芯钢板的结构示意图的分解图；