防屈曲支撑结构及防屈曲支撑结构的设计方法技术

技术编号:37299768 阅读:32 留言:0更新日期:2023-04-21 22:45
本申请涉及土木工程技术领域,尤其是涉及一种防屈曲支撑结构及防屈曲支撑结构的设计方法,用于支撑主体结构。该防屈曲支撑结构包括核心单元、约束单元和连接部,所述核心单元沿第一方向延伸,所述约束单元套设于所述核心单元的外侧,所述连接部设置于所述核心单元的在第一方向上的两端,所述核心单元经由所述连接部与所述约束单元连接,所述连接部的抗剪刚度等于预定刚度。根据本申请提供的防屈曲支撑结构及防屈曲支撑结构的设计方法,有效地降低了核心单元需要的强度,使得核心单元能够由弹塑性更大的钢材制成,有效地提高了防屈曲支撑结构对震动能量的吸收效果。结构对震动能量的吸收效果。结构对震动能量的吸收效果。

【技术实现步骤摘要】
防屈曲支撑结构及防屈曲支撑结构的设计方法


[0001]本申请涉及土木工程
,尤其是涉及一种防屈曲支撑结构及防屈曲支撑结构的设计方法。

技术介绍

[0002]地震具有极强的破坏性,是威胁人类生命财产安全的主要自然灾害之一。耗能减震技术是在结构特定部位装设耗能装置或把结构中若干非承重部分设计成耗能装置,通过这些耗能装置产生的弹塑性滞回变形来耗散或吸收地震输入结构中的能量,从而避免结构产生破坏或倒塌,达到耗能减震的目的。防屈曲支撑属于金属屈服型耗能装置,在正常使用/振幅较小的震动作用的情况下,防屈曲支撑给主体结构提供抗侧刚度;在振幅较大的震动作用的情况下,防屈曲支撑利用其核心单元的弹塑性,消耗地震带来的能量,以达到减小地震作用对主体结构破坏的目的。
[0003]然而,通常钢材的弹塑性随强度的增加而减小,为了保证在正常使用/振幅较小的震动作用的情况下,防屈曲支撑能够向主体结构提供足够的抗侧刚度,通常防屈曲支撑的核心单元由低屈服点的钢材制成,以保证防屈曲支撑的变形能力。但由于核心段钢材强度较低,使得现有的防屈曲支撑的核心单元的弹塑性能较差,本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种防屈曲支撑结构,用于支撑主体结构,其特征在于,包括核心单元、约束单元和连接部,所述核心单元沿第一方向延伸,所述约束单元套设于所述核心单元的外侧,所述连接部设置于所述核心单元的在第一方向上的两端,所述核心单元经由所述连接部与所述约束单元连接,所述连接部的抗剪刚度等于预定刚度,以使得当所述核心单元沿所述第一方向上的总变形量超过预期位移时,所述连接部能够被剪断。2.根据权利要求1所述的防屈曲支撑结构,其特征在于,所述连接部的数量为n个,所述防屈曲支撑结构需要提供给所述主体结构的在第一方向上的抗侧刚度为K
e
,所述核心单元的在第一方向上的刚度为K1,所述约束单元的在第一方向上的刚度为K2;其中,所述预定刚度3.根据权利要求1所述的防屈曲支撑结构,其特征在于,所述核心单元为负泊松比钢,所述约束单元为超高性能混凝土。4.根据权利要求1所述的防屈曲支撑结构,其特征在于,所述核心单元被垂直于所述第一方向的平面剖切获得的横截面为矩形,所述矩形的宽厚比为5~10;所述核心单元的极限强度大于或者等于800MPa,且所述核心单元的伸长率大于或者等于40%;所述约束单元的抗压强度大于或者等于120MPa,所述约束单元的抗拉强度大于或者等于10MPa,且所述约束单元的极限抗拉应变大于或者等于2000με。5.根据权利要求4所述的防屈曲支撑结构,其特征在于,所述约束单元包括两个约束部,任一所述约束部包括贴合面和凹槽,所述凹槽自所述贴合面凹向所述约束部的内部,在两个所述约束部处于沿第二方向彼此扣合的状态下,两个所述约束部的所述贴合面彼此贴合,使得两个所述约束部的所述凹槽围设形成沿第一方向贯穿所述约束单元的安置通道,所述核心单元贯穿所述安置通道,所述第二方向为所述核心单元的厚度方向;所述防屈曲支撑结构还包括箍套部,在两个所述约束部处于彼此扣合的状态下,所述箍套部箍设于两个所述约束部的外侧。6.根据权利要求5所述的防屈曲支撑结构,其特征在于,所述约束单元还包括:弹性密贴层,在两个所述约束部处于彼此扣合的状态下,两个所述约束部的所述贴合面两者经由所述弹性密贴层贴合;间隔层,设置于所述安置通道的内壁与所述核心单元之间,以减少核心单元与所述约束单元之间的摩擦力。7.根据权利要求6所述的防屈曲支撑结构,其特征在于,所述弹性密贴层为弹性材料,所述弹性密贴层的厚度为2~3mm;所述间隔层为无粘结材料,所述间隔层的厚度为2~3mm;所述箍套部的体积配箍率大于或者等于2%。8.根据权利要求1所述的防屈曲支撑结构,其特征在于,所述连接部为栓钉,所述栓钉沿第二方向延伸,所述栓钉的部分嵌设于所述约束单元内,所述栓钉在第二方向上嵌入所述约束单元的深度大于或者等于所述栓钉的公称直径的三倍。9.一种防屈曲支撑结构的设计方法,其特征在于,用于设计权利要求1至8中任一项所
述的防屈曲支撑结构,所述防屈曲支撑结构的设计方法的步骤包括:迭代计算确定...

【专利技术属性】
技术研发人员:刘体义娄战士万莹杲晓龙张永昌李宝玲宋帅兵
申请(专利权)人:中国化学工程第十一建设有限公司
类型:发明
国别省市:

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