一种提升框架结构性能以防御地震与连续倒塌的起波钢板制造技术

本发明专利技术提供了一种提升框架结构性能以防御地震与连续倒塌的起波钢板，包括：依次连接的第一平直段钢板、凸起部钢板以及第二平直段钢板，凸起部钢板包括依次连接的第一凸起段钢板、第二凸起段钢板以及第三凸起段钢板，第一凸起段钢板与第一平直段钢板连接，第三凸起段钢板与第二平直段钢板连接，第一凸起段钢板、第二凸起段钢板以及第三凸起段钢板形成起波构造。在本发明专利技术中，因为第一凸起段钢板、第二凸起段钢板以及第三凸起段钢板能够形成起波构造，所以起波钢板应用于完成抗震设计后的钢框架或RC框架结构后，能够实现在不影响结构抗震性能前提下有效提升其抗连续倒塌性能的目的，从而实现框架结构性能提升以综合防御地震与连续倒塌。连续倒塌。连续倒塌。

【技术实现步骤摘要】
一种提升框架结构性能以防御地震与连续倒塌的起波钢板


[0001]本专利技术涉及建筑结构防灾减灾
，具体涉及一种提升框架结构性能以防御地震与连续倒塌的起波钢板。

技术介绍

[0002]钢框架和钢筋混凝土框架结构因具有空间分隔灵活、易于施工等优点，已成为当前应用较为广泛的两种建筑结构体系。框架结构在其服役期内很可能遭受多种威胁，例如地震、火灾以及偶然作用——爆炸、冲击等。强烈地震和偶然作用均可能引起框架结构的倒塌，从而带来巨大的人员伤亡和财产损失。
[0003]作为框架结构的关键组成要素，梁
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柱连接节点的强度和延性直接影响着结构的抗震与抗连续倒塌性能。在对框架结构进行抗震设计时，应保证节点发挥材料的延性，促使结构在梁上出现塑性铰，并通过塑性铰的形成和转动耗散地震动所输入的能量，使节点免于破坏，并保证结构的整体性使其免于倒塌，以满足“强柱
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弱梁、强节点
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弱构件”的设计理念。在对框架结构进行抗连续倒塌设计时，重点是保证梁、柱在大变形阶段仍可有效拉结以确保悬链线作用能充分发挥，即增强框架结构在承重柱失效后重新分配不平衡荷载的能力。
[0004]因为抗震和抗连续倒塌设计侧重点的不同，导致了抗震性能较好的梁
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柱节点可能抗连续倒塌性能较差，反之亦然。例如，梁翼缘削弱型狗骨式连接因具备优越的抗震性能而被广泛应用于钢框架结构，但梁截面的削弱直接导致了其在大变形阶段拉结能力的降低，即抗震性能的提升削弱了抗连续倒塌性能。又如，当前常采用增大梁内通长纵筋配筋量的方式来提升RC框架结构的抗连续倒塌性能，但这导致了柱梁强度比系数的降低，增加结构在地震下出现“强梁
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弱柱”不利破坏模式的可能性，即抗连续倒塌性能的提升反过来显著影响了抗震性能。
[0005]综上，现有针对框架结构的性能提升方法，仅关注结构抗震或抗连续倒塌单一性能的提升，忽略了结构单一性能的提升可能会对其他性能造成不利影响，无法满足结构综合防御地震和连续倒塌的需求，具有局限性。

技术实现思路

[0006]本专利技术是为了解决上述问题而进行的，目的在于提供一种提升框架结构性能以防御地震与连续倒塌的起波钢板。
[0007]本专利技术提供了一种提升框架结构性能以防御地震与连续倒塌的起波钢板，具有这样的特征，包括：依次连接的第一平直段钢板、凸起部钢板以及第二平直段钢板，凸起部钢板相较于第一平直段钢板和第二平直段钢板凸出设置，凸起部钢板包括依次连接的第一凸起段钢板、第二凸起段钢板以及第三凸起段钢板，第一凸起段钢板与第一平直段钢板连接，第三凸起段钢板与第二平直段钢板连接，第一凸起段钢板、第二凸起段钢板以及第三凸起段钢板形成起波构造。
[0008]在本专利技术提供的提升框架结构性能以防御地震与连续倒塌的起波钢板中，还能够具有这样的特征：第一平直段钢板的中性面与第二平直段钢板的中性面共处于同一平面。
[0009]在本专利技术提供的提升框架结构性能以防御地震与连续倒塌的起波钢板中，还能够具有这样的特征：第一凸起段钢板、第二凸起段钢板以及第三凸起段钢板在平面上的投影长度之比为1:2:1。
[0010]在本专利技术提供的提升框架结构性能以防御地震与连续倒塌的起波钢板中，还能够具有这样的特征：第一凸起段钢板、第二凸起段钢板以及第三凸起段钢板的形状为圆弧形。
[0011]在本专利技术提供的提升框架结构性能以防御地震与连续倒塌的起波钢板中，还能够具有这样的特征：第一凸起段钢板、第三凸起段钢板的中性面均与第二凸起段钢板的中性面外切。
[0012]在本专利技术提供的提升框架结构性能以防御地震与连续倒塌的起波钢板中，还能够具有这样的特征：第一凸起段钢板的中性面与第一平直段钢板的中性面相切，第三凸起段钢板的中性面与第二平直段钢板的中性面相切。
[0013]在本专利技术提供的提升框架结构性能以防御地震与连续倒塌的起波钢板中，还能够具有这样的特征：凸起部钢板的形状还可为梯形或三角型。
[0014]在本专利技术提供的提升框架结构性能以防御地震与连续倒塌的起波钢板中，还能够具有这样的特征：第一平直段钢板、凸起部钢板以及第二平直段钢板为一体板件。
[0015]在本专利技术提供的提升框架结构性能以防御地震与连续倒塌的起波钢板中，还能够具有这样的特征：起波钢板具有变形阶段前期提供抗力小，变形阶段后期提供承载能力的两阶段受力变形的特性。
[0016]在本专利技术提供的提升框架结构性能以防御地震与连续倒塌的起波钢板中，还能够具有这样的特征：两阶段受力变形具体表现为在变形阶段前期的受力变形主要由凸起部钢板的几何变化提供，在变形阶段后期的受力变形主要由起波钢板的材料变形提供。
[0017]专利技术的作用与效果
[0018]根据本专利技术所涉及的提升框架结构性能以防御地震与连续倒塌的起波钢板，因为凸起部钢板包括的第一凸起段钢板、第二凸起段钢板以及第三凸起段钢板能够形成起波构造，所以含起波构造的起波钢板应用于完成抗震设计后的钢框架或RC框架结构后，能够实现在不影响结构完成抗震设计后所具备的优越抗震性能前提下有效提升其抗连续倒塌性能的目的，从而实现框架结构性能提升以综合防御地震与连续倒塌。
附图说明
[0019]图1为本专利技术实施例起波钢板示意图；
[0020]图2为本专利技术实施例起波钢板多层叠合示意图；
[0021]图3为本专利技术实施例起波钢板受拉变形示意图；
[0022]图4为增配本专利技术实施例起波钢板的新型RBS梁
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柱连接示意图；
[0023]图5(a)为增配本专利技术实施例起波钢板的新型RBS梁
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柱连接抗震性能提升原理示意图；
[0024]图5(b)为增配本专利技术实施例起波钢板的新型RBS梁
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柱连接抗连续倒塌荷载
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位移曲线示意图；
[0025]图5(c)为增配本专利技术实施例起波钢板的新型RBS梁
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柱连接抗连续倒塌性能提升原理示意图；
[0026]图6(a)为增配本专利技术实施例起波钢板的新型RBS梁
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柱连接模型正视图；
[0027]图6(b)为增配本专利技术实施例起波钢板的新型RBS梁
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柱连接模型俯视图；
[0028]图6(c)为增配本专利技术实施例起波钢板的新型RBS梁
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柱连接模型中起波钢板尺寸参数标识图；
[0029]图7为现有RBS梁
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柱连接中钢梁翼缘削弱与新型RBS梁
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柱连接中起波钢板的几何参数信息表；
[0030]图8为用来证明增配本专利技术实施例起波钢板的新型RBS梁
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柱连接抗震性能优越的弯矩
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转角曲线图；
[0031]图9为含有增配了本专利技术实施例起波钢板的新型RBS梁
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柱连接的双跨梁
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柱子结构示意图；
[0032]图本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种提升框架结构性能以防御地震与连续倒塌的起波钢板，其特征在于，包括：依次连接的第一平直段钢板、凸起部钢板以及第二平直段钢板，所述凸起部钢板相较于所述第一平直段钢板和所述第二平直段钢板凸出设置，所述凸起部钢板包括依次连接的第一凸起段钢板、第二凸起段钢板以及第三凸起段钢板，所述第一凸起段钢板与所述第一平直段钢板连接，所述第三凸起段钢板与所述第二平直段钢板连接，所述第一凸起段钢板、所述第二凸起段钢板以及所述第三凸起段钢板形成起波构造。2.根据权利要求1所述的提升框架结构性能以防御地震与连续倒塌的起波钢板，其特征在于：其中，所述第一平直段钢板的中性面与所述第二平直段钢板的中性面共处于同一平面。3.根据权利要求1所述的提升框架结构性能以防御地震与连续倒塌的起波钢板，其特征在于：其中，所述第一凸起段钢板、所述第二凸起段钢板以及所述第三凸起段钢板在平面上的投影长度之比为1:2:1。4.根据权利要求1所述的提升框架结构性能以防御地震与连续倒塌的起波钢板，其特征在于：其中，所述第一凸起段钢板、所述第二凸起段钢板以及所述第三凸起段钢板的形状均为圆弧形。5.根据权利要求4所述的提升框架结构性能以防御地震与连续倒塌的起波钢板，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨兴据，林峰，顾祥林，
申请(专利权)人：同济大学，
类型：发明
国别省市：