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一种具有定点屈服功能的防屈曲支撑构件制造技术

技术编号:40912437 阅读:2 留言:0更新日期:2024-04-18 14:40
本技术公开了一种具有定点屈服功能的防屈曲支撑构件,解决了现有技术中防屈曲支撑需要在支撑端部额外加强而容易导致的应力集中问题,可实现定点屈服,具有延性好,滞回性能优良的有益效果,具体方案如下:一种具有定点屈服功能的防屈曲支撑构件,包括核心耗能芯材,核心耗能芯材具有设定的长度,核心耗能芯材外套有外约束结构件,从核心耗能芯材的中部到端部,核心耗能芯材的直径或宽度逐渐增大,核心耗能芯材与外约束结构件之间形成间隙以保证核心耗能芯材在受到压力产生侧向变形时所需的空间,核心耗能芯材的两端分别与端板连接,外约束结构件的一端与一侧的端板连接;核心耗能芯材、外约束结构件和端板均为预制件。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及建筑工程领域,尤其是一种具有定点屈服功能的防屈曲支撑构件


技术介绍

1、本部分的陈述仅仅是提供了与本技术相关的
技术介绍
信息,不必然构成在先技术。

2、防屈曲支撑体系在抗震结构中已有较广泛的应用,它通过在普通支撑外部设置防屈曲约束套管,以解决普通支撑在地震作用下受压易屈曲及滞回性能差的问题。防屈曲支撑通常由三部分组成,包括内芯材、侧向支撑约束构件和无粘结材料。其核心受力构件又可划分成三个区域:约束屈服段、约束非屈服段和无约束非屈服段。

3、传统防屈曲支撑构件一般采用等截面型式,即在构件长度方向上的截面布置方式和尺寸大致相同。为了保证防屈曲支撑在受力过程中仅在约束屈服段发生屈服,需保证端部连接的可靠性,在端头位置进行加强,以确保防屈曲支撑的无约束非屈服段始终保持弹性状态。

4、专利技术人发现,传统防屈曲支撑通常是增大无约束非屈服段的强度,如增大端部面积或采用加劲肋等,这样不仅浪费材料,而且容易导致应力集中,不能达到预期的抗震滞回性能,甚至可能导致支撑的过早失效。此外,传统防屈曲支撑的无粘结材料通常为混凝土或砂浆,这也加大了防屈曲支撑的自重。


技术实现思路

1、针对现有技术存在的不足,本技术的目的是提供一种具有定点屈服功能的防屈曲支撑构件,无需对支撑构件端部额外加强,延性好,滞回性能优良。

2、为了实现上述目的,本技术是通过如下的技术方案来实现:

3、一种具有定点屈服功能的防屈曲支撑构件,包括核心耗能芯材,核心耗能芯材具有设定的长度,核心耗能芯材外套有外约束结构件,从核心耗能芯材的中部到端部,核心耗能芯材的直径或宽度逐渐增大,核心耗能芯材与外约束结构件之间形成间隙以保证核心耗能芯材在受到压力产生侧向变形时所需的空间,核心耗能芯材的两端分别与端板连接,外约束结构件的一端与一侧的端板连接;

4、核心耗能芯材、外约束结构件和端板均为预制件。

5、如上所述的支撑构件,核心耗能芯材外套有外约束结构件,核心耗能芯材中间细两端粗,减小了核心耗能芯材中部的截面面积,使支撑构件的薄弱部位由端部转移到核心耗能芯材中部区域,具有定点屈服的功能,保证是在核心耗能芯材的约束屈服段发生屈服,提高了支撑构件的延性;而且无需对核心耗能芯材的端部进行额外加强,确保了核心耗能芯材除约束屈服段以外的其他区域始终保持弹性状态。

6、如上所述的一种具有定点屈服功能的防屈曲支撑构件,所述核心耗能芯材、所述外约束结构件纵向截面的形状是相同的;

7、所述核心耗能芯材的结构与所述外约束结构件的结构相同。

8、如上所述的一种具有定点屈服功能的防屈曲支撑构件,为保证与核心耗能芯材形状的一致性,增强定点屈服效能,从所述外约束结构件的中部到端部,外约束结构件的直径或宽度逐渐增大。

9、如上所述的一种具有定点屈服功能的防屈曲支撑构件,所述核心耗能芯材、所述外约束结构件均为管件,这样方便将外约束结构件套于核心耗能芯材的外周;

10、或者,所述核心耗能芯材为板件,外约束结构件为中空的箱体;

11、所述核心耗能芯材、外约束结构件均为钢结构件。

12、如上所述的一种具有定点屈服功能的防屈曲支撑构件,所述核心耗能芯材的外径小于所述外约束结构件的内径;

13、考虑到外约束结构件的一端与一侧的端板连接,另一端为自由端,以保证支撑受压时核心耗能芯材产生变形所需的空间,所述核心耗能芯材的长度大于所述外约束结构件的长度。

14、如上所述的一种具有定点屈服功能的防屈曲支撑构件,所述核心耗能芯材、所述外约束结构件均为中间细两端粗的双曲线形管,以充分保证核心耗能芯材中间细两端粗。

15、如上所述的一种具有定点屈服功能的防屈曲支撑构件,另一些方案中,所述核心耗能芯材、所述外约束结构件分别由两圆台形管对向拼焊而成;

16、如上所述的一种具有定点屈服功能的防屈曲支撑构件,在另一些方案中,所述核心耗能芯材、所述外约束结构件分别包括依次连接的圆台形管、直管和圆台形管,圆台形管、直管和圆台形管依次拼焊而成,直管两侧的圆台形管对向设置,以保证核心耗能芯材中间细两端粗,实现定点屈服的功能。

17、如上所述的一种具有定点屈服功能的防屈曲支撑构件,所述外约束结构件、所述端板的强度均高于所述核心耗能芯材的强度,以使得外约束结构件提供足够的屈曲约束能力。

18、如上所述的一种具有定点屈服功能的防屈曲支撑构件,所述端板远离所述核心耗能芯材的端面与耳板连接,耳板的强度大于等于端板的强度,耳板用于整个防屈曲支撑构件和外部结构的连接。

19、上述本技术的有益效果如下:

20、1)本技术中设置支撑构件,核心耗能芯材外套有外约束结构件,核心耗能芯材中间细两端粗,减小了核心耗能芯材中部的截面面积,使支撑构件的薄弱部位由端部转移到核心耗能芯材中部区域,具有定点屈服的功能,提高了支撑构件的延性;而且依据“核心单元局部削弱相当于其他部位加强”的思想,无需对核心耗能芯材端部进行加强,确保了核心耗能芯材除约束屈服段以外的其他区域始终保持弹性状态,不会造成应力集中的问题,滞回性能优良,不会导致支撑构件的过早失效。

21、2)本技术通过支撑构件的设置,核心耗能芯材、外约束结构件、端板和耳板均为预制件,不需要浇筑砂浆或混凝土,能有效降低支撑构件的自重,提高施工速度;而且防屈曲支撑构件相对传统等截面形防屈曲支撑用料更少,可有效降低结构自重,能够提升材料的利用率,更为经济。

22、3)本技术通过整体结构的设置,结构设置合理,有利于建筑造型,当防屈曲支撑构件在完全外露的情况下,如用于空间结构的支撑构件,保证建筑美感,可适用于对建筑造型要求高的中小型建筑。

23、4)本技术中核心耗能芯材与外约束结构件之间形成间隙以保证核心耗能芯材在受到压力产生侧向变形时所需的空间;外约束结构件的强度高于核心耗能芯材的强度,可使得外约束结构件提供足够的屈曲约束能力。

本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种具有定点屈服功能的防屈曲支撑构件,其特征在于,核心耗能芯材,核心耗能芯材具有设定的长度,核心耗能芯材外套有外约束结构件,从核心耗能芯材的中部到端部,核心耗能芯材的直径或宽度逐渐增大,核心耗能芯材与外约束结构件之间形成间隙以保证核心耗能芯材在受到压力产生侧向变形时所需的空间,核心耗能芯材的两端分别与端板连接,外约束结构件的一端与一侧的端板连接;

2.根据权利要求1所述的一种具有定点屈服功能的防屈曲支撑构件,其特征在于,所述核心耗能芯材、所述外约束结构件纵向截面的形状是相同的;

3.根据权利要求1所述的一种具有定点屈服功能的防屈曲支撑构件,其特征在于,从所述外约束结构件的中部到端部,外约束结构件的直径或宽度逐渐增大。

4.根据权利要求1所述的一种具有定点屈服功能的防屈曲支撑构件,其特征在于,所述核心耗能芯材、所述外约束结构件均为管件;或者,所述核心耗能芯材为板件,外约束结构件为中空的箱体;

5.根据权利要求4所述的一种具有定点屈服功能的防屈曲支撑构件,其特征在于,所述核心耗能芯材的外径小于所述外约束结构件的内径;

6.根据权利要求1所述的一种具有定点屈服功能的防屈曲支撑构件,其特征在于,所述核心耗能芯材、所述外约束结构件均为中间细两端粗的双曲线形管。

7.根据权利要求1所述的一种具有定点屈服功能的防屈曲支撑构件,其特征在于,所述核心耗能芯材、所述外约束结构件分别由两圆台形管对向拼焊而成。

8.根据权利要求1所述的一种具有定点屈服功能的防屈曲支撑构件,其特征在于,所述核心耗能芯材、所述外约束结构件分别包括依次连接的圆台形管、直管和圆台形管,直管两侧的圆台形管对向设置。

9.根据权利要求1所述的一种具有定点屈服功能的防屈曲支撑构件,其特征在于,所述外约束结构件、所述端板的强度均高于所述核心耗能芯材的强度。

10.根据权利要求1所述的一种具有定点屈服功能的防屈曲支撑构件,其特征在于,所述端板远离所述核心耗能芯材的端面与耳板连接,耳板的强度大于等于端板的强度。

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【技术特征摘要】

1.一种具有定点屈服功能的防屈曲支撑构件,其特征在于,核心耗能芯材,核心耗能芯材具有设定的长度,核心耗能芯材外套有外约束结构件,从核心耗能芯材的中部到端部,核心耗能芯材的直径或宽度逐渐增大,核心耗能芯材与外约束结构件之间形成间隙以保证核心耗能芯材在受到压力产生侧向变形时所需的空间,核心耗能芯材的两端分别与端板连接,外约束结构件的一端与一侧的端板连接;

2.根据权利要求1所述的一种具有定点屈服功能的防屈曲支撑构件,其特征在于,所述核心耗能芯材、所述外约束结构件纵向截面的形状是相同的;

3.根据权利要求1所述的一种具有定点屈服功能的防屈曲支撑构件,其特征在于,从所述外约束结构件的中部到端部,外约束结构件的直径或宽度逐渐增大。

4.根据权利要求1所述的一种具有定点屈服功能的防屈曲支撑构件,其特征在于,所述核心耗能芯材、所述外约束结构件均为管件;或者,所述核心耗能芯材为板件,外约束结构件为中空的箱体;

5.根据权利要求4所述的一种具有定点屈服功...

【专利技术属性】
技术研发人员:朱绪林林明强高蕊高莉高新张岩
申请(专利权)人:济南大学
类型:新型
国别省市:

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