一种新型BRB耗能构件制造技术

本实用新型专利技术公开了一种新型BRB耗能构件，由芯板、套设在芯板外周的套筒和填充在芯板与套筒之间的无粘结材料构成，特点是芯板由两块槽钢焊接形成工字型，套筒采用铝板制作而成且套筒的形状与芯板的形状相同，槽钢采用低屈服软钢制作而成，两块槽钢的腹板采用点焊工艺连接，芯板包括中部核心段、两端连接段和用于连接核心段和连接段的过渡段，核心段位于套筒的内部，连接段伸出套筒的外部且与外部建筑物连接，套筒由上下两块一字型铝板和左右两块U型铝板围成，优点是在施工时安装简便、强震作用下传力可靠、强震后拆卸方便，便于实现主体结构的快速修复。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及土木工程中的结构抗震领域，尤其是涉及一种新型BRB耗能构件。
技术介绍
20世纪90年代以来，随着我国经济的高速增长，包括大跨度桁架结构(场馆、车站、机场、桥梁)在内的社会基础设施建设得到迅猛发展，同时很多宏伟的海湾大桥、大型的体育场馆也在进行规划或工程可行性研宄，有的已经开始付诸实施。这些工程往往都是十分重要的公共设施，使用年限长达五十年甚至上百年，因此，结构的安全性显得尤为重要。地震是威胁重大工程结构安全的主要自然灾害之一。大桥、场馆不仅跨度大，需高空作业，而且施工技术复杂，工期紧，要求结构轻巧。另外，从工程重要性来讲，对其结构抗震能力也有很高的要求。然而，目前对该类大跨度结构在强震作用下的灾变过程及行为控制研宄尚显不足，更缺乏能支持工程设计理论和方法的科学与技术储备。因此，开展大跨度结构强震灾变过程及控制研宄显得非常迫切。目前，除传统的结构抗震设计，运用在大跨度结构上的抗震设计方法主要有:隔震设计，耗能减震设计。但大跨度结构隔震设计复杂，施工难度较大。而耗能减震设计力学模型简单，设计简单。耗能构件自1995年阪神大地震后在日本开始兴起，并逐渐传到美国、中国台湾地区等，自2010年上海世博会后，耗能构件在我国开始大范围的使用。耗能构件具有滞回性能稳定、耗能能力大、长期可靠并不受环境与温度影响的特点。BRB耗能构件由套筒、芯板和位于套筒和芯板之间起润滑作用的填充材料。现广泛使用的BRB耗能构件套筒为高强度钢材构成的矩形框体，质量较大，需在外部涂漆；芯板主要由一字型和十字型两类，一字型只有一个维度的刚度，易发生屈曲，十字形有两个角钢焊接而成，在焊接处易发生应力集中而破坏。润滑材料为混凝土砂浆加无粘结材料，需浇灌混凝土，施工复杂且增加自重。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是提供一种在施工时安装简便、强震作用下传力可靠、强震后拆卸方便，便于实现主体结构的快速修复，从而提升主体结构震后快速恢复的功能的新型BRB耗能构件，。本技术解决上述技术问题所采用的技术方案为:一种新型BRB耗能构件，由芯板、套设在所述的芯板外周的套筒和填充在芯板与套筒之间的无粘结材料，所述的芯板由两块槽钢焊接形成工字型，所述的套筒采用铝板制作而成且所述的套筒的形状与所述的芯板的形状相同。所述的槽钢采用低屈服软钢制作而成，两块所述的槽钢的腹板采用点焊工艺连接。所述的芯板包括中部核心段、两端连接段和用于连接所述的核心段和所述的连接段的过渡段，所述的核心段位于所述的套筒的内部，所述的连接段伸出所述的套筒的外部且与外部建筑物连接，所述的过渡段与核心段连接的部分位于所述的套筒的内部，所述的过渡段与连接段连接的部分伸出所述的套筒的外部。所述的套筒由上下两块一字型铝板和左右两块U型铝板围成，所述的U型铝板的开口端的端部设置有向外侧延伸的边沿，所述的一字型铝板的两端端部分别通过高强度螺栓与所述的U型铝板的边沿一体连接。 所述的无粘结材料为有机润滑材料。与现有技术相比，本技术的优点在于:1、新型BRB耗能构件内部全部采用高强螺栓连接，耗能构件与主体结构之间也从原来的焊接改为螺栓连接，使耗能构件耗能破坏后可以更换，重新保护主体结构，并加快施工，缩短工期；2、新型BRB耗能构件外部套筒采用高强度铝板，其表面的致密氧化膜可以保护构件不受腐蚀，提高构件耐久性和耐腐蚀性，且相比之下可减轻构件质量，方便搬运和安装；3、新型BRB耗能构件芯板采用钢材制成，失效破坏后可回收利用；套筒采用高强度铝制成，构件破坏仅是芯板破坏，套筒可重复利用，更加节能省材；4、新型BRB耗能构件安装、拆卸简单，只需事先设置好预埋件，之后就可直接用螺栓连接，缩短工期；5、新型BRB耗能构件由双槽钢焊接呈工字形，与传统的易在强荷载作用下发生屈曲的一字形耗能构件相比，该工字形新型BRB耗能构件在强度、刚度和耗能能力方面的表现更好。与十字形BRB耗能构件相比，两块槽钢之间采用点焊式连接，可有效减少因芯板在焊接处的应力集中而导致的构件破坏失效，加之材料在各方向上的分布更加均匀，使该新型耗能构件的耗能能力大大增强。综上所述，本技术一种新型BRB耗能构件，其整体呈工字型，不仅提高构件的强度、刚度而且可有效防止芯板应力集中破坏，无粘结材料可减少原混凝土或砂浆的施工作业量、减轻构件自重，可用于大跨度结构或高层建筑，可通过高强度螺栓将新型耗能构件BRB与主体结构上的预埋件直接相连，减少结构在地震等冲击作用下的破坏变形。【附图说明】图1为本技术BRB耗能构件的结构示意图；图2为本技术芯板的结构示意图。【具体实施方式】以下结合附图实施例对本技术作进一步详细描述。具体实施例一种新型BRB耗能构件，如图1所示，由芯板1、套设在芯板I外周的套筒2和填充在芯板I与套筒2之间的无粘结材料3构成，芯板I由两块槽钢4焊接形成工字型，套筒2采用铝板制作而成且套筒2的形状与芯板I的形状相同。在此具体实施例中，如图1和图2所示，槽钢4采用低屈服软钢制作而成，两块槽钢4的腹板采用点焊工艺连接。芯板I包括中部核心段5、两端连接段6和用于连接核心段5和连接段6的过渡段7，核心段5位于套筒2的内部，连接段6伸出套筒2的外部且与外部建筑物连接，过渡段7与核心段5连接的部分位于套筒2的内部，过渡段7与连接段6连接的部分伸出套筒2的外部。套筒2由上下两块一字型铝板8和左右两块U型铝板9围成，U型铝板9的开口端的端部设置有向外侧延伸的边沿10，一字型铝板8的两端端部分别通过高强度螺栓11与U型铝板9的边沿10 —体连接。高强度螺栓11为性能在8.8级以上的螺栓，用高强度钢制成。上述无粘结材料3为有机润滑材料，主要由橡胶和沥青混合而成。试件的制作与安装步骤如下:(I)将芯板1，即两块低屈服槽型软钢，用点焊工艺连接，防止应力集中引起破坏；(2)用无粘结材料3设置于芯板I的上下底面，使芯板I与套筒2之间保持自由移动，减少摩擦破坏，进一步提高了 BRB屈服后的低周疲劳性能；(3)在无粘结材料外侧及芯板I侧面用高强度铝板做外包约束，侧向U型铝板9与上下面一字型铝板8通过高强度螺栓11连接，减轻构件质量，提高耐久性且便于更换；(4)制作完成后耗能构件与主体结构可直接通过高强度螺栓与浇筑在主体结构上的预埋件相连，可快速更换，修复主体结构。上述实施例是对本技术的进一步说明，但本技术的保护范围以权利要求书为准。【主权项】1.一种新型BRB耗能构件，由芯板、套设在所述的芯板外周的套筒和填充在芯板与套筒之间的无粘结材料构成，其特征在于:所述的芯板由两块槽钢焊接形成工字型，所述的套筒采用铝板制作而成且所述的套筒的形状与所述的芯板的形状相同。2.根据权利要求1所述的一种新型BRB耗能构件，其特征在于:所述的槽钢采用低屈服软钢制作而成，两块所述的槽钢的腹板采用点焊工艺连接。3.根据权利要求2所述的一种新型BRB耗能构件，其特征在于:所述的芯板包括中部核心段、两端连接段和用于连接所述的核心段和所述的连接段的过渡段，所述的核心段位于所述的套筒的内部，所述的连接段伸出所述的套筒的外部且与外部建筑物连接，所述的过渡段与核心段连接的部分位于所述的套筒的内部，所述的过渡段与连接段连接的部分伸出所述的套筒的外部本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种新型BRB耗能构件，由芯板、套设在所述的芯板外周的套筒和填充在芯板与套筒之间的无粘结材料构成，其特征在于：所述的芯板由两块槽钢焊接形成工字型，所述的套筒采用铝板制作而成且所述的套筒的形状与所述的芯板的形状相同。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李洲，谢文，蔡康，辛金发，吴泽达，史梦珊，孔婷婷，矫璐超，陈梦杰，俞俊杰，
申请(专利权)人：宁波大学，
类型：新型
国别省市：浙江;33