一种开槽十字型钢装配式防屈曲支撑制造技术

本实用新型专利技术公开了一种开槽十字型钢装配式防屈曲支撑，包括两个

【技术实现步骤摘要】
一种开槽十字型钢装配式防屈曲支撑
本技术属于工程结构抗震
，具体涉及一种开槽十字型钢装配式防屈曲支撑。
技术介绍
防屈曲支撑具有优良的耗能性能，而且经济便捷，受到广大学者的关注。从被提出以来，防屈曲支撑的研究发展已经取得了长足的进步，也正朝着形式多样性、经济性、便利性的方向快速发展。但是，关于防屈曲支撑的研究现阶段仍然存在许多问题，主要有：1)现有的大部分类型防屈曲支撑端部相对薄弱，轴力作用下容易发生屈曲破坏，需要采取相关措施避免这种破坏形式。2)有的支撑核心构件是由不同型号钢材焊接而成的，容易造成应力集中，并给加工制作带来困难。3)对于整体式防屈曲支撑，尚未提出有效的方法检测其震后内部破坏损情况，且内核损坏后需要整体更换，比较浪费。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种开槽十字型钢装配式防屈曲支撑，基于“核心单元削弱相对于其它部位加强”的理论，通过局部削弱内核耗能单元变相加强了支撑两端无约束段，解决了防屈曲支撑端部易破坏的问题，同时，内核构件局部削弱也使该防屈曲支撑具有了“定点屈服”的优点。本技术采用以下技术方案：一种开槽十字型钢装配式防屈曲支撑，包括两个字形钢，两个字形钢之间通过若干第一摩擦型高强度螺栓连接构成外围约束构件，在外围约束构件内设置有内核耗能构件，内核耗能构件与外围约束构件之间设置有间隙。具体的，内核耗能构件包括十字型钢，十字型钢与两个字形钢之间通过第二摩擦型高强度螺栓连接。进一步的，在十字型钢的翼缘处间隔开有多个凹槽，凹槽分别位于十字型钢的1/3和2/3处。进一步的，凹槽的开槽深度为翼缘厚度的15～20％，开槽长度为100～120mm，约束比为24～25。进一步的，凹槽处设置有用于安装第二摩擦型高强度螺栓的螺栓孔。进一步的，十字型钢的端部与端板之间采用四面围焊方式连接。进一步的，十字型钢与端板的焊缝高度为8～10mm。进一步的，第二摩擦型高强度螺栓包括两个，且间隔设置。进一步的，第一摩擦型高强度螺栓为短螺杆型，第二摩擦型高强度螺栓为长螺杆型。具体的，间隙为1～1.5mm。与现有技术相比，本技术至少具有以下有益效果：(1)防屈曲支撑端部得到加强，在发生地震时，防屈曲支撑不容易发生屈曲破坏，进而解决了防屈曲支撑端部易破坏的问题。(2)防屈曲支撑核心构件是相同型号钢材焊接而成的，不容易造成应力集中，并给加工制作带来方便。(3)防屈曲支撑在发生地震破坏后，能够方便检测其内部破坏损情况，且内核损坏后更换方便，避免了整体更换，节约了震后修复成本。(4)防屈曲支撑的内核构件局部削弱也使该支撑具有了“定点屈曲”的优点。下面通过附图和实施例，对本技术的技术方案做进一步的详细描述。附图说明图1为本技术的截面结构示意图；图2为本技术的长螺杆高强度螺栓处的截面结构正视图；图3为本技术的侧立面图；图4为本技术的正立面图；图5为本技术的开槽处侧立面图；图6为本技术的开槽处正立面图；图7为本技术的十字型钢与端板连接示意图。其中：1.第一摩擦型高强度螺栓；2.字形钢；3.第二摩擦型高强度螺栓；4.十字型钢；5.螺栓孔；6.焊缝；7.端板；8.间隙。具体实施方式本技术提供了一种开槽十字型钢装配式防屈曲支撑，通过局部削弱内核耗能单元间接加强了支撑两端无约束段，解决了防屈曲支撑端部易破坏的问题，开槽十字型钢装配式防屈曲支撑工作时，在确保约束构件设计合理的情况下，则会在内核十字型钢出现低阶的整体屈曲变形以及翼缘和腹板的高阶局部屈曲变形，使内核构件局部削弱进而使该防屈曲支撑具有了“定点屈服”的优点，经济适用，施工方便，震后易于检测与修复。请参阅图1至图7，本技术一种开槽十字型钢装配式防屈曲支撑，包括内核耗能构件和外围约束构件，内核耗能构件包括十字型钢4，外围约束构件包括两个字形钢2，十字型钢4与字形钢2之间通过两个同规格的第二摩擦型高强度螺栓3连接，并且十字型钢4与字形钢2之间预留间隙8，十字型钢4的端部通过四面围焊与端板7连接，围焊处设置有焊缝6，焊缝6高度为8～10mm，如图7所示。在十字型钢1/3与2/3位置处的四个翼缘进行开槽，开槽深度h为翼缘厚度的15～20％，开槽长度L为100～120mm，约束比控制在24～25，开槽处设置有螺栓孔5,如图5和图6所示，螺栓孔5用来使第二摩擦型高强度螺栓3贯穿支撑固定内核。两个字形钢2之间通过若干第一摩擦型高强度螺栓1连接，如图3和图4所示。十字型钢4与两个字形钢2之间的间隙8控制在1～1.5mm，如图1和图2所示。第一摩擦型高强度螺栓1为短螺杆型，第二摩擦型高强度螺栓3为长螺杆型，第一摩擦型高强度螺栓1和第二摩擦型高强度螺栓3的螺杆长度比根据支撑外形尺寸确定。试验与有限元数值模拟是框架结构开槽十字型钢装配式防屈曲支撑设计和研究的两种手段，通过有限元分析软件ABAQUS模拟分析其开槽十字型钢装配式防屈曲支撑模型，并且通过简化开槽十字型钢装配式防屈曲支撑来建立力学模型分析计算其受力状态，通过与结构试验结果的对比进而优化改善，从而实现了本技术设计。实施例本实施例中十字型钢材料取Q235钢，十字型钢的截面尺寸为长为200mm，宽为200mm，厚度为12mm，十字型钢的长度取4200mm，中间开槽深度为翼缘厚度的20％，开槽长度取100mm，开槽成45度的夹角，开槽数为2个，字形钢材料取Q345钢，长度为4000mm，厚度为20mm，端板材料取Q235钢，端板尺寸为长宽均为300mm，厚度为30mm，十字型钢与端板连接用E50焊条，角焊缝高度为8mm的四面围焊，十字型钢与两个同规格的字形钢之间的间隙为1mm，两个字形钢连接采用的第一摩擦型高强度螺栓与十字型钢与字形钢连接采用的第二摩擦型高强度螺栓均采用屈服强度为640MPa，抗拉强度为800MPa的8.8级M20高强度螺栓，高强度螺栓的端距、栓距、边距、线距符合国家规范规定的取值即可。以上内容仅为说明本技术的技术思想，不能以此限定本技术的保护范围，凡是按照本技术提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本技术权利要求书的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种开槽十字型钢装配式防屈曲支撑，其特征在于，包括两个

【技术特征摘要】
1.一种开槽十字型钢装配式防屈曲支撑，其特征在于，包括两个字形钢(2)，两个字形钢(2)之间通过若干第一摩擦型高强度螺栓(1)连接构成外围约束构件，在外围约束构件内设置有内核耗能构件，内核耗能构件与外围约束构件之间设置有间隙(8)。2.根据权利要求1所述的一种开槽十字型钢装配式防屈曲支撑，其特征在于，内核耗能构件包括十字型钢(4)，十字型钢(4)与两个字形钢(2)之间通过第二摩擦型高强度螺栓(3)连接。3.根据权利要求2所述的一种开槽十字型钢装配式防屈曲支撑，其特征在于，在十字型钢(4)的翼缘处间隔开有多个凹槽，凹槽分别位于十字型钢(4)的1/3和2/3处。4.根据权利要求3所述的一种开槽十字型钢装配式防屈曲支撑，其特征在于，凹槽的开槽深度为翼缘厚度的15～20％，开槽长度为100～120mm，约束比为24～25。5.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘谨谨，刘月，张瑞，孙华腾，
申请(专利权)人：长安大学，
类型：新型
国别省市：陕西,61