弯曲剪切型偏心支撑耗能梁、弯曲剪切型偏心支撑结构制造技术

本发明专利技术公开了一种弯曲剪切型偏心支撑耗能梁、弯曲剪切型偏心支撑结构，属于钢框架支撑结构技术领域。该耗能梁包括：上翼缘，下翼缘，腹板，以及第一加劲肋；上翼缘与下翼缘平行设置；腹板与第一加劲肋垂直设置；且腹板以及第一加劲肋同时连接上翼缘的底面和下翼缘的顶面。其中，在腹板上设置有至少两个通孔，至少两个通孔沿腹板的长度方向分布且不贯通；上翼缘窄于非耗能梁的上翼缘，下翼缘窄于非耗能梁的下翼缘。通过在腹板上设置互不连通的两个通孔，使得耗能梁两端发生弯曲塑性变形后，腹板中部可继续发生剪切塑性变形。因此耗能梁既可通过弯曲塑性变形耗散地震能量，又可通过剪切塑性变形耗散地震能量，改善耗能效果，提高抗震性能。

Bending shear type eccentrically braced energy dissipation beam and flexure shear eccentrically braced structure

The invention discloses a Bending-shearing eccentrically braced energy dissipating beam and a Bending-shearing eccentrically braced structure, belonging to the technical field of steel frame bracing structure. The beam consists of an upper flange, a lower flange, a web and a first stiffening rib; an upper flange and a lower flange are arranged in parallel; a web is arranged vertically with the first stiffening rib; and a web and a first stiffening rib are connected simultaneously with the bottom of the upper flange and the top of the lower flange. The upper flange is narrower than the upper flange of the non-energy-dissipating beam and the lower flange is narrower than the lower flange of the non-energy-dissipating beam. The shear plastic deformation can continue to occur in the middle of the web after bending plastic deformation occurs at both ends of the beam by setting two through-holes which are disconnected from each other on the web. Therefore, energy dissipation beam can dissipate seismic energy through bending plastic deformation, and can also dissipate seismic energy through shear plastic deformation, improve energy dissipation effect and improve seismic performance.

【技术实现步骤摘要】
弯曲剪切型偏心支撑耗能梁、弯曲剪切型偏心支撑结构
本专利技术涉及钢框架支撑结构
，特别涉及一种弯曲剪切型偏心支撑耗能梁、弯曲剪切型偏心支撑结构。
技术介绍
在高烈度地震区，可在钢结构建筑中设置弯曲型偏心支撑结构，以增强建筑的抗震性能。在地震时，弯曲型偏心支撑结构受弯出现局部塑性形变，耗散地震能量，避免建筑坍塌。常见的弯曲型偏心支撑结构包括：耗能梁、非耗能梁、支撑梁、以及框架柱。其中，非耗能梁与耗能梁平行设置，二者端部相连；支撑梁连接非耗能梁的底面；框架柱连接非耗能梁未连接耗能梁的端部。遭遇地震时，非耗能梁、支撑梁以及框架柱处于弹性状态，耗能梁受到地震力作用处于塑性状态并产生塑性形变，耗散地震能量。不难看出，弯曲型偏心支撑耗能梁是弯曲型偏心支撑结构中的重要组成部分。相关技术中提供了一种弯曲型偏心支撑耗能梁。如图1所示，该耗能梁包括：上翼缘11、下翼缘12、腹板13、第一加劲肋141。其中，上翼缘11、下翼缘12是等宽的矩形钢板，二者平行设置；腹板13以及第一加劲肋141同时连接上翼缘11的底面以及下翼缘12的顶面。且腹板13的长度方向平行于上翼缘11的长度方向，第一加劲肋141以垂直于腹板13长度方向的方式固定在腹板13上。并且相关技术中，耗能梁的上翼缘11与非耗能梁的上翼缘等宽，下翼缘12与非耗能梁的下翼缘等宽。该偏心支撑结构在遭遇地震时，主要通过上翼缘11和下翼缘12受弯出现塑性形变以耗散地震能量。在实现本专利技术的过程中，专利技术人发现相关技术至少存在以下问题：在水平地震作用下，相关技术中的弯曲型支撑耗能梁的两个端部弯矩较大，耗能梁的中间部分弯矩较小，因此耗能梁的两端会发生弯曲塑性变形，中部不会发生弯曲塑性变形。如此，耗能梁的塑性变形作用发挥不充分，其耗散地震能量的能力得不到充分利用，耗能效果差，抗震性能不高。
技术实现思路
本专利技术实施例提供了一种弯曲剪切型偏心支撑耗能梁、弯曲剪切型偏心支撑结构，为了解决相关技术中的上述问题。该技术方案具体如下：第一方面，提供了一种弯曲剪切型偏心支撑耗能梁，包括：上翼缘，下翼缘，腹板，以及，第一加劲肋；所述上翼缘与所述下翼缘平行设置；所述腹板与所述第一加劲肋垂直设置；且，所述腹板以及所述第一加劲肋同时连接所述上翼缘的底面和所述下翼缘的顶面；其中，在所述腹板上设置有至少两个不贯通所述耗能梁长度方向的通孔；所述上翼缘的宽度小于非耗能梁的上翼缘的宽度，所述下翼缘的宽度小于所述非耗能梁的下翼缘的宽度。可选地，所述耗能梁还包括：第一辅助翼缘，以及，第二辅助翼缘；所述第一辅助翼缘和所述第二辅助翼缘设置在所述腹板上，且所述第一辅助翼缘位于至少两个所述通孔的上方，所述第二辅助翼缘位于至少两个所述通孔的下方；所述第一辅助翼缘和所述第二辅助翼缘在所述腹板的长度方向上均覆盖至少两个所述通孔。可选地，所述耗能梁还包括：第二加劲肋；所述第二加劲肋连接所述第一辅助翼缘的顶面和所述上翼缘的底面，所述第二辅助翼缘的底面和所述下翼缘的顶面，以及未设置通孔处的所述第一辅助翼缘的底面和所述第二辅助翼缘的顶面。可选地，所述第一辅助翼缘，所述第二辅助翼缘，所述上翼缘，以及所述下翼缘平行并等长；所述第一辅助翼缘，所述第二辅助翼缘，所述上翼缘，以及所述下翼缘等厚。可选地，在所述腹板的两侧对称设置两个所述第一辅助翼缘，以及两个所述第二辅助翼缘。可选地，在所述耗能梁宽度方向上，位于所述腹板两侧的所述第一辅助翼缘以及所述第二辅助翼缘的外边缘与所述上翼缘、所述下翼缘的外边缘平齐。可选地，在所述耗能梁宽度方向上，所述第一加劲肋和所述第二加劲肋的外边缘，与所述上翼缘和所述下翼缘的外边缘平齐。可选地，所述耗能梁还包括第三加劲肋，所述第三加劲肋设置在所述耗能梁用于与非耗能梁连接的两端；且所述第三加劲肋同时连接所述上翼缘的底面，以及所述下翼缘的顶面。可选地，在所述第一加劲肋、以及所述第二加劲肋与所述腹板的连接处设置有倒角。第二方面，提供了一种弯曲剪切型偏心支撑结构，包括：耗能梁，非耗能梁，支撑梁，以及，框架柱；所述非耗能梁与所述耗能梁平行设置且端部相接，所述支撑梁与所述非耗能梁的底面连接，所述框架柱与所述非耗能梁未连接所述耗能梁的端部连接；其中，所述耗能梁为第一方面所述的弯曲剪切型偏心支撑耗能梁，所述非耗能梁、所述支撑梁以及所述框架柱的设计内力与所述耗能梁的全塑性受弯承载力相匹配。可选地，所述非耗能梁还包括设置在所述非耗能梁用于连接所述耗能梁的两端上的第三加劲肋。所述第三加劲肋同时连接所述非耗能梁的上翼缘的底面，以及所述非耗能梁的下翼缘的顶面。本专利技术实施例提供的技术方案带来的有益效果是：通过在腹板上设置互不连通的两个通孔，使得耗能梁两端发生弯曲塑性变形后，腹板中部可继续发生剪切塑性变形。因此，该耗能梁既可通过弯曲塑性变形耗散地震能量，也可通过剪切塑性变形耗散地震能量，充分发挥耗能梁的塑性变形作用，改善其耗能效果，提高抗震性能。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是相关技术中所提供的弯曲型偏心支撑结构的轴测图；图2是本专利技术实施例提供的弯曲剪切型偏心支撑耗能梁的主视图；图3是本专利技术实施例提供的弯曲剪切型偏心支撑耗能梁沿长度方向的剖视图；图4是本专利技术实施例提供的弯曲剪切型偏心支撑耗能梁腹板设置通孔处沿高度方向的剖视图；图5是本专利技术实施例提供的弯曲剪切型偏心支撑耗能梁腹板未设置通孔处沿高度方向的剖视图。附图中各个标记分别为：1、耗能梁；11、上翼缘；12、下翼缘；13、腹板；141、第一加劲肋；142、第二加劲肋；15、通孔；161、第一辅助翼缘；162、第二辅助翼缘；2、非耗能梁；21、第三加劲肋；3、支撑梁。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本专利技术实施方式作进一步地详细描述。第一方面，本专利技术实施例提供了一种弯曲剪切型偏心支撑耗能梁，如图2所示，并结合图4、图5，该耗能梁包括：上翼缘11，下翼缘12，腹板13，以及，第一加劲肋141。其中，上翼缘11与下翼缘12平行设置；腹板13与第一加劲肋141垂直设置；腹板13以及第一加劲肋141同时连接上翼缘11的底面和下翼缘12的顶面。并且，在腹板13上设置有至少两个通孔15，至少两个通孔15沿腹板13的长度方向分布且不贯通；且如图3所示，上翼缘11的宽度小于非耗能梁的上翼缘的宽度，下翼缘12的宽度小于非耗能梁的下翼缘的宽度。在本专利技术实施例中，对于通孔15的形状不做具体限定，例如矩形、方形、椭圆形等。在以下描述中，以通孔15为矩形通孔为例进行说明。同时，结合以下公式对本专利技术实施例所提供的弯曲剪切型偏心支撑耗能梁的工作原理进行阐述：首先，弯曲型偏心支撑耗能梁在地震时可通过上翼缘11和下翼缘12受弯塑性变形以耗散地震能量。且由于耗能梁的长度较长，其所承受的剪切力相对较弱，因此相关技术中所提供的弯曲型耗能梁在遭遇地震时腹板13不会因承受剪切作用力出现剪切塑性变形。换言之，相关技术所提供的弯曲型偏心支撑耗能梁通过弯曲塑性变形，而非剪切塑性变形，来耗散地本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种弯曲剪切型偏心支撑耗能梁，包括：上翼缘(11)，下翼缘(12)，腹板(13)，以及，第一加劲肋(141)；所述上翼缘(11)与所述下翼缘(12)平行设置；所述腹板(13)与所述第一加劲肋(141)垂直设置；且，所述腹板(13)以及所述第一加劲肋(141)同时连接所述上翼缘(11)的底面和所述下翼缘(12)的顶面；其特征在于，在所述腹板(13)上设置有至少两个通孔(15)，至少两个所述通孔(15)沿所述腹板(13)的长度方向分布且不贯通；所述上翼缘(11)的宽度小于非耗能梁的上翼缘的宽度，所述下翼缘(12)的宽度小于所述非耗能梁的下翼缘的宽度。

【技术特征摘要】
1.一种弯曲剪切型偏心支撑耗能梁，包括：上翼缘(11)，下翼缘(12)，腹板(13)，以及，第一加劲肋(141)；所述上翼缘(11)与所述下翼缘(12)平行设置；所述腹板(13)与所述第一加劲肋(141)垂直设置；且，所述腹板(13)以及所述第一加劲肋(141)同时连接所述上翼缘(11)的底面和所述下翼缘(12)的顶面；其特征在于，在所述腹板(13)上设置有至少两个通孔(15)，至少两个所述通孔(15)沿所述腹板(13)的长度方向分布且不贯通；所述上翼缘(11)的宽度小于非耗能梁的上翼缘的宽度，所述下翼缘(12)的宽度小于所述非耗能梁的下翼缘的宽度。2.根据权利要求1所述的耗能梁，其特征在于，所述耗能梁还包括：第一辅助翼缘(161)，以及，第二辅助翼缘(162)；所述第一辅助翼缘(161)和所述第二辅助翼缘(162)设置在所述腹板(13)上，且所述第一辅助翼缘(161)位于至少两个所述通孔(15)的上方，所述第二辅助翼缘(162)位于至少两个所述通孔(15)的下方；所述第一辅助翼缘(161)和所述第二辅助翼缘(162)在所述腹板(13)的长度方向上均覆盖至少两个所述通孔(15)。3.根据权利要求2所述的耗能梁，其特征在于，所述耗能梁还包括：第二加劲肋(142)；所述第二加劲肋(142)连接所述第一辅助翼缘(161)的顶面和所述上翼缘(1)的底面，所述第二辅助翼缘(162)的底面和所述下翼缘(1)的顶面，以及未设置所述通孔(15)处的所述第一辅助翼缘(161)的底面和所述第二辅助翼缘(162)的顶面。4.根据权利要求2所述的耗能梁，其特征在于，所述第一辅助翼缘(161)，所述第二辅助翼缘(162)，所述上翼缘(11)，以及所述下翼缘(12)平行并等长；所述第一...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈世玺，黄友强，胡荣远，赵福强，高昊嘉，冯云霞，罗春霞，刘晓珂，李鸿维，
申请(专利权)人：国核电力规划设计研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11