一种带有受拉间隙保护部件的屈曲约束支撑制造技术

本发明专利技术公开了一种带有受拉间隙保护部件的屈曲约束支撑，包括核心受力部件、屈曲约束部件、左端部连接部件和右端部连接部件，核心受力部件的左端与左端部连接部件固定连接，核心受力部件的右端和右端部连接部件固定连接，核心受力部件的表面由屈曲约束部件可移动包裹，还包括受拉间隙保护部件，该受拉间隙保护部件的左端与左端部连接部件连接，受拉间隙保护部件的右端和右端部连接部件连接，并且受拉间隙保护部件的直线长度大于左端部连接部件和右端部连接部件之间的距离。该屈曲约束支撑可以提高在超大地震作用下工程结构中屈曲约束支撑的变形控制能力，防止屈曲约束支撑断裂，提高工程结构的抗倒塌能力。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于土木工程领域，可用于新建工程或加固旧有结构，具体来说，涉及一种带有受拉间隙保护部件的屈曲约束支撑。
技术介绍
在正常使用条件或多遇地震作用下，屈曲约束支撑作为结构构件，能为结构提供有效刚度。在基本烈度地震或罕遇地震作用下，屈曲约束支撑将先于其它结构部件进入屈服状态，通过滞回来耗散地震输入的大部分能量，减轻甚至避免主体结构损伤，震后可通过更换屈曲约束支撑来快速恢复结构的使用功能。已有的屈曲约束支撑由核心受力部件、屈曲约束部件、左端部连接部件和右端部连接部件组成，核心受力部件的左端与左端部连接部件固定连接，核心受力部件的右端与右端部连接部件固定连接，核心受力部件的表面由屈曲约束部件可移动包裹，即核心受力部件的表面大部分由屈曲约束部件覆盖，并且屈曲约束部件可以在核心受力部件的表面移动。该种屈曲约束支撑的基本受力原理是在屈曲约束部件的限制下，核心受力部件在整个受力过程中始终处于接近轴向受力状态，受压时为高阶多波屈曲而不会发生大幅低阶屈曲，在外力作用下通过拉压塑性变形消耗地震输入结构的能量。近年来几次主要大地震，如1994年Northridge地震、1995年日本Kobe地震、1999 年中国台湾Chi-Chi地震和2008年汶川地震等，由于地震动表现出的位移脉冲特性或地震烈度远大于设防烈度，使工程结构直接承受高能量冲击，产生了超出预期的大位移或大变形，造成结构严重损伤甚至倒塌破坏。结构在超大地震(大于罕遇地震烈度)或者脉冲型地震作用下，屈曲约束支撑将会屈服，从而利用其滞回性能耗散地震能量、减轻地震震害。但由于屈曲约束支撑屈服后层间刚度骤降，可能会在相应位置形成薄弱层。这时结构的层间变形很难控制，将产生更大的结构变形，甚至导致结构发生倒塌或倾覆。在反复地震作用下，屈曲约束支撑也可能因低周疲劳而断裂，其后果更为不利。
技术实现思路
技术问题本专利技术所要解决的技术问题是提供一种带有受拉间隙保护部件的屈曲约束支撑，提高在超大地震作用下工程结构中屈曲约束支撑的变形控制能力，防止屈曲约束支撑断裂，提高工程结构的抗倒塌能力。技术方案为解决上述技术问题，本技术方案的一种带有受拉间隙保护部件的屈曲约束支撑，包括核心受力部件、屈曲约束部件、左端部连接部件和右端部连接部件，核心受力部件的左端与左端部连接部件固定连接，核心受力部件的右端和右端部连接部件固定连接，核心受力部件的表面由屈曲约束部件可移动包裹，还包括受拉间隙保护部件，该受拉间隙保护部件的左端与左端部连接部件连接，受拉间隙保护部件的右端和右端部连接部件连接，并且受拉间隙保护部件的直线长度大于左端部连接部件和右端部连接部件之间的距1 O进一步，所述的带有受拉间隙保护部件的屈曲约束支撑，还包括受压间隙保护部件，该受压间隙保护部件位于左端部连接部件和右端部连接部件之间，受压间隙保护部件的长度小于左端部连接部件和右端部连接部件之间的距离；受压间隙保护部件与左端部连接部件固定连接，或者与右端部连接部件固定连接，或者与屈曲约束部件固定连接。有益效果与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果1.当结构承受超出预计的强烈地震作用时，带有受拉间隙保护部件的屈曲约束支撑将避免屈曲约束支撑在受拉的状态下产生不可控制的变形，从而避免结构产生明显的薄弱层造成倒塌。在本技术方案中，受拉间隙保护部件的直线长度大于左端部连接部件和右端部连接部件之间的距离，所以受拉间隙保护部件拥有冗余长度。屈曲约束支撑伸长，相对变形小于冗余长度时，受拉间隙保护部件不参与受力；相对变形大于冗余长度时，受拉间隙保护部件参与传力。拉伸变形超出冗余长度时，受拉间隙保护部件提供部分刚度(核心受力部件起作用时)或全部刚度(核心受力部件断裂退出工作时)，从而减小屈曲约束支撑两端相对拉伸变形。本技术方案在受拉过程中实行了对屈曲约束支撑的保护，提高了屈曲约束支撑的变形控制能力，避免屈曲约束支撑在受拉的状态下产生不可控制的变形，从而避免结构产生明显的薄弱层造成倒塌。2.当结构承受超出预计的强烈地震作用时，带有受拉间隙保护部件的屈曲约束支撑将避免屈曲约束支撑在受压的状态下产生不可控制的变形，从而避免结构产生明显的薄弱层造成倒塌。在改进方案中，添加了受压间隙保护部件。受压间隙保护部件的长度小于左端部连接部件和右端部连接部件之间的距离，即受压间隙保护部件具有一定的短缺长度。当屈曲约束支撑受到压力作用时，屈曲约束支撑缩短，相对变形小于短缺长度时， 受压间隙保护部件不参与受力；相对变形大于短缺长度时，受压间隙保护部件提供部分(核心受力部件起作用时)或全部刚度(核心受力部件断裂退出工作时)，从而减小屈曲约束支撑两端的相对压缩变形。可见，改进方案使得结构在受拉和受压过程中均实行了对屈曲约束支撑的保护，提高了屈曲约束支撑的变形控制能力。可根据需要选择受拉力和压力作用时的保护，也可仅在受拉力作用时起保护。3.当结构承受超出预计的强烈地震作用时，受拉间隙保护部件或者受压间隙保护部件将显著减小屈曲约束支撑的最大变形，从而减小核心受力部件的塑性累计变形，防止核心受力部件在持续地震作用下产生低周疲劳破坏。4.当结构承受更加强烈地震作用、屈曲约束支撑的核心受力部件经历大应变反复作用而断裂退出工作后，受拉间隙保护部件和受压间隙保护部件仍将分别在构件产生大幅拉、压变形时为结构提供可靠的抗侧刚度，避免变形无限制发展，防止结构倒塌。这可作为防止结构倒塌的最后一道防线。因此，本专利技术实行了两阶段对屈曲约束支撑的保护，即核心受力部件稳定工作阶段的保护和核心受力部件退出工作阶段的保护，提高了屈曲约束支撑的变形控制能力。5.受拉间隙保护部件和受压间隙保护部件只在结构发生特别大变形的时候才参加工作，有利于防止受拉间隙保护部件和受压间隙保护部件由于过早参与工作而破坏。受拉间隙保护部件的冗余长度和受压间隙保护部件的短缺长度，可保证在结构承受预计地震作用、发生中等程度变形时充分利用核心受力部件的耗能作用减轻地震响应。同时，整个屈曲约束支撑结构简单，制作方便，易于实现。 附图说明图1为本专利技术的第一种结构示意图。图2为图1的俯视图。图3为本专利技术的改进方案的结构示意图。图4为图3的俯视图。图5为图3的A — A剖面图。图6为图3的B— B剖面图。图7为本专利技术的第二种结构在改进方案中的结构示意图。图8为本专利技术的第三种结构在改进方案中的结构示意图。图中有核心受力部件1、屈曲约束板2、屈曲约束槽钢3、左端部连接部件4、受拉间隙保护部件5、受压间隙保护部件6、右端部连接部件7、螺栓8、左螺母9、右螺母10、限位弹簧11、左紧固件12、右紧固件13。具体实施例方式下面结合附图对本专利技术的技术方案进行详细的说明。如图1和图2所示，本专利技术的一种带有受拉间隙保护部件的屈曲约束支撑，包括核心受力部件1、屈曲约束部件、左端部连接部件4、右端部连接部件7和受拉间隙保护部件5。 核心受力部件1的左端与左端部连接部件4固定连接，核心受力部件1的右端和右端部连接部件7固定连接。核心受力部件1的表面由屈曲约束部件可移动包裹，即核心受力部件 1的表面大部分由屈曲约束部件覆盖，并且屈曲约束部件可以在核心受力部件1的表面自由移动。在图1和图2中，屈曲约束部件由屈曲约束板2和屈曲约束槽钢3组成。核心受力部件1嵌在屈曲约束板本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：吴京，王春林，葛汉彬，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：发明
国别省市：