一种双铝合金内芯装配式屈曲约束支撑制造技术

本发明专利技术公开了一种双铝合金内芯装配式屈曲约束支撑，其所用的两块内芯板等价于将一块耗能内芯平板沿厚度方向分开，不仅增加了支撑的抗弯刚度，支撑的耗能能力也大大提高，其M形及工字形约束板也能更好的提供支撑抗弯刚度以及约束核心板。支撑在受到往复荷载时可以快速进入塑性耗能状态，更大程度的消耗地震能量，而且核心板是由铝合金制作，在一定程度上可以减轻结构自重，可用于空间长度比较大的区域。该支撑用销栓约束核心板与约束板之间的纵向相对运动，简化了支撑的设计使用。该支撑采用装配式，拆卸和组装方便，震后可对内芯检视和更换，经济效益及社会效益突出。

【技术实现步骤摘要】
一种双铝合金内芯装配式屈曲约束支撑
本专利技术主要用于土木工程领域，对于建筑物抗震以及加固等方面非常有效，具体涉及到一种双铝合金内芯装配式屈曲约束支撑。
技术介绍
地震作为一种常见的自然灾害，每一次的发生都给人类带来巨大的灾难与痛苦。传统的结构抗震方法是通过提高结构本身的强度和刚度来抵御地震作用，同时利用结构的延性，即结构本身的塑性变形，来消耗地震输入的能量。这种消极的抗震对策是不可取的。因此，研究经济有效的抗震措施具有十分重要的意义。防屈曲支撑是一种非常有效的消能减震装置，其不仅在小震下能够给结构提供附加刚度、减小结构变形，而且大震下能够屈服耗散地震能量，从而保护主体结构，起到损伤控制的作用，震后可以对防屈曲支撑构件进行替换，因此便于震后修复。防屈曲支撑的使用还可使梁柱截面减小，降低结构自重。由于其能够提供良好的耗能能力以及制作方便、质量容易保证等优点受到了广泛欢迎并已经被大量应用。目前屈曲约束支撑大多都是以钢材作为耗能核芯部件，对铝合金作为核芯耗能部件的研究少之又少，铝合金自重轻、耐腐蚀、易加工、取材方便，屈服荷载较低，能较早进入塑性耗能状态，应变硬化现象十分明显，滞回环面积较大，是一种优异的耗能材料。
技术实现思路
本专利技术针对传统屈曲约束支撑的不足，提出了一种双铝合金内芯装配式屈曲约束支撑，其自重轻，构造简单，可现场装配，易于制作和产业化生产，震后可对损害芯材进行更换，且有着较好的耗能减震效果。本专利技术采用的技术方案为：一种双铝合金内芯装配式屈曲约束，包括两块平行放置的一字型耗能内芯平板，两内芯平板之间的工字形约束板，两内芯平板外侧的M形约束板，M形约束板和工字形约束板通过螺栓相连接，每块核心板端部都有两角钢作为加劲肋，两芯板之间在端部由矩形垫块连接，角钢、芯板、垫板之间通过螺栓连接，最后支撑两端呈十字状。优选的，所述一字形铝合金内芯在其中间部位开有一个圆孔，M形约束板与工字形约束板中间部位同样做开孔处理，销栓穿过核心板及约束板中间部位的开孔并将三者连接在一起，以此避免内芯与约束板之间在反复荷载下纵向的相对运动。优选的，所述端部十字形是由四块L型角钢及两角钢之间的矩形垫块通过螺栓连接构成。优选地，所述一字形内芯采用中间窄两头宽的截面形式。优选地，所述约束板分别为工字形及M形，可以为支撑提供更大的抗弯刚度以及对核心板足够的约束力。优选的，所述芯板由铝合金制成，约束板为钢材。优选的，所述铝合金可选型号为A5083,A6061，钢材可选型号为Q345、Q235等。优选的，所述芯板、端部连接螺栓、销栓上喷涂有SPUA材料或其他绝缘材料，以避免钢材与铝合金之间的电位腐蚀。优选的，所诉芯板为两块，可以增加支撑弱轴方向的抗弯刚度，并获得更好的消能减震能力。优选的，芯板耗能区采用开洞处理，以“芯板中部削弱相当于端部加强”为理念，以避免加劲肋端部芯板首先破坏，使耗能区充分耗能。所述屈曲约束支撑中的矩形垫块为所要连接框架的一部分，支撑端部与框架结构的连接通过高强螺栓根据常用做法完成。本专利技术的有益效果：本专利技术描述的双铝合金内芯装配式屈曲约束，其所用的两块内芯板等价于将一块耗能内芯平板沿厚度方向分开，不仅增加了支撑的抗弯刚度，支撑的耗能能力也大大提高，其M形及工字形约束板也能更好的提供支撑抗弯刚度以及约束核心板。支撑在受到往复荷载时可以快速进入塑性耗能状态，更大程度的消耗地震能量，而且核心板是由铝合金制作，在一定程度上可以减轻结构自重，可用于空间长度比较大的区域。该支撑用销栓约束核心板与约束板之间的纵向相对运动，简化了支撑的设计使用。该支撑采用装配式，拆卸和组装方便，震后可对内芯检视和更换，经济效益及社会效益突出。附图说明图1为支撑整体轴侧分解图图2为支撑立体示意图图3为支撑俯视图图4为支撑主视图图5为图4中沿B-B线的剖视图图6为图4中沿A-A线的剖视图图7为图3中沿C-C线的剖视图图8为图3中沿D-D线的剖视图其中：1—铝合金内芯；2—工字形约束板；3—M形约束板；4—L形角形板；5—矩形垫块；6—销栓；具体实施方式下面结合图1～8，详细说明本专利的实施方式。如图1、2所示，一种由双铝合金内芯组成的装配式屈曲约束支撑构件包括以下部分：如图1、2、5所示，本支撑包括采用铝合金所制成的核心板1，平行设置在两核心板中间的工字形约束板2，平行设置在两核心板外侧的M形形约束板3，在工字形约束板2的左右两侧分别设置有十字形角形板件，该十字形角形板件是由四块L形角形板4通过高强螺栓连接组成。如图8所示，工字形约束板2两端的十字形角形板件通过螺栓及两核心板1以及矩形垫块5、四块L形角形板4互相连接组成，将核心板1的两端部进行位置的固定，使得两端部形成一个十字形状结构，以便于整个屈曲约束支撑与外部设备机构可以灵活连接；两核心板1采用A5083铝合金，其他部件均采用普通钢材。如图1至图8所示，核心板1被两侧的M形约束板3和4以及中间工字形约束板2通过螺栓包裹住(如图5和图6)；为了防止核心板1在反复荷载下发生较大的纵向移动，核心板1中间部位开有一个圆孔，M形约束板3与工字形约束板2中间部位同样做开孔处理，销栓穿过核心板1及约束板中间部位的开孔并将三者连接在一起，(如图2、4、6)。本专利技术所述一种双铝合金内芯装配式屈曲约束支撑，其工作时，在受到地震等灾害时，该支撑核心板1可以快速进入塑性耗能状态，防止局部发生屈曲破坏，约束板2、3包裹着核心板1，防止核心发生整体屈曲破坏，使得约束板2、3只起到约束核心板1横向变形的作用，并不与核心板1共同承受外部传来的荷载。在受拉过程中，核心板1受拉变形，与普通支撑的力学性能基本一致，且同时通过销栓6配合带动约束板2、3发生位移，在受压过程中，核心板1受压变形，带动约束板2、3发生位移，由于约束板的存在，核心板1只发生屈服却不发生屈曲或只发生多波小幅屈曲破坏，变形稳定，具有良好的耗能减震效果。应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本专利技术的保护范围。本实施例中未明确的各组成部分均可用现有技术加以实现。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种双铝合金内芯装配式屈曲约束支撑，其特征在于，包括两块核心板，平行于核心板外侧的两块M形约束板，两块芯板之间的工字形约束板，M形约束板与工字形约束板之间通过螺栓连接，每块核心板端部都有两角钢作为加劲肋，两芯板之间在端部由矩形垫块连接，角钢、芯板、垫块之间通过螺栓连接，最后支撑两端呈十字状。

【技术特征摘要】
1.一种双铝合金内芯装配式屈曲约束支撑，其特征在于，包括两块核心板，平行于核心板外侧的两块M形约束板，两块芯板之间的工字形约束板，M形约束板与工字形约束板之间通过螺栓连接，每块核心板端部都有两角钢作为加劲肋，两芯板之间在端部由矩形垫块连接，角钢、芯板、垫块之间通过螺栓连接，最后支撑两端呈十字状。2.根据权利要求1所述的双铝合金内芯装配式屈曲约束支撑，其特征在于：在M形约束板、工字形芯板、核心板中间部位开孔，并通过销栓穿孔连接，使得核心板和约束板之间保持纵向相对静止。3.根据权利要求1所述的双铝合金内芯装配式屈曲约束支撑，其特征在于：所述一字形内芯采用中间窄两头宽的截面形式。4.根据权利要求1所述的双铝合金内芯装配式屈曲约束支撑，其特征在于：所述端部十字形是由四块L型...

【专利技术属性】
技术研发人员：李帼昌，张洪恩，冯一禾，
申请(专利权)人：沈阳建筑大学，
类型：发明
国别省市：辽宁,21