[发明专利]碳纤维增强冷弯薄壁方钢管防屈曲耗能支撑

摘要

碳纤维增强冷弯薄壁方钢管防屈曲耗能支撑，屈曲约束机构的外包钢管采用冷弯薄壁方钢管截面，冷弯薄壁方钢管的四个角设置成圆弧形，以保证外包碳纤维增强布与方钢管之间的紧密贴合。方钢管内填纳米碳纤维混凝土，这种改性的混凝土将大大提升整个防屈曲耗能支撑的变形能力，耗能减震的效果佳；在冷弯薄壁方钢管与三层碳纤维增强布包裹的约束之间，采用两层碳纤维布进行四个角处的局部增强；外包碳纤维增强布为三层，每一层碳纤维增强材料用有机胶进行胶粘，通过严格的制作工艺保证胶粘的质量；防屈曲耗能支撑的连接方式可采用铰接或固接方式，设置于支撑的两边端部，用以实现支撑构件与组合框架结构之间的衔接。

主权项

碳纤维增强冷弯薄壁方钢管防屈曲耗能支撑，其特征在于：该支撑由约束屈服段、约束非屈服段、屈曲约束机构、隔离无粘结层、无约束非屈服段、三层碳纤维增强布包裹、碳纤维布局部增强组成；该支撑包括外包约束冷弯薄壁方钢管(1)、三层碳纤维增强布(2)、内填纳米碳纤维混凝土(3)、内核钢芯(4)、加强端板(5)、圆形连接孔(6)、加劲板(7)、铰接板(8)、空隙(9)、隔离无粘结层(10)、两层碳纤维增强布(11)、角钢(12)、约束钢管表面防腐涂层体系(13)；具体而言，外包约束冷弯薄壁方钢管(1)的截面为方形圆角结构；三层碳纤维增强布(2)包裹在外包约束冷弯薄壁方钢管(1)的外面，在外包约束冷弯薄壁方钢管(1)与三层碳纤维增强布(2)之间的四个角处用两层碳纤维增强布(11)进行局部加强；外包约束冷弯薄壁方钢管(1)的中间设有内核钢芯(4)，外包约束冷弯薄壁方钢管(1)与内核钢芯(4)之间填充有内填纳米碳纤维混凝土(3)；外包约束冷弯薄壁方钢管(1)的两端面分别设有两加强端板(5)；铰接板(8)设置在沿外包约束冷弯薄壁方钢管(1)的两端面垂直方向上，且与加强端板(5)相垂直；加劲板(7)上下连接加强端板(5)与铰接板(8)；所述铰接板(8)上设有圆形连接孔(6)；所述内核钢芯(4)与内填纳米碳纤维混凝土(3)的接触处设有隔离无粘结层(10)；所述加强端板(5)与外包约束冷弯薄壁方钢管(1)内的内核钢芯(4)之间的钢筋衔接处留有空隙(9)，且端部衔接钢筋与内核钢芯(4)垂直；外包约束冷弯薄壁方钢管(1)的外表面的四个角上设有两层纤维增强布(11)；同时外包约束冷弯薄壁方钢管(1)与三层碳纤维增强布(2)之间设有约束钢管表面防腐涂层体系(13)；在外包三层碳纤维增强布(2)的四个角处，采用角钢(12)进行局部增强。