本发明属于土木工程领域，涉及一种用于减小 工程结构地震灾害影响的屈曲约束支撑及 其制作方法。

背景技术

屈曲约束支撑是一种利用金属屈服耗散地震能 量的装置， 由于其性能稳定、 制作方便、 成本低廉， 近年来得到了广泛的研究和应用。

目前，我国在工程上普遍应用的屈曲约束支撑 大多由内填混凝土钢管约束部件和承受轴 向力的核心部件组成， 譬如已公开发明专利 (CN100560884C)中给出的技术方案。 约束部件 不直接承受轴向荷载，在外压力作用下可抑制 核心部件的低阶屈曲，核心部件在拉力和压力 作用下全截面屈服，构件滞回曲线饱满。为保 证在轴向压力作用下屈曲约束支撑不发生整体 失稳， 约束部件横截面应有较大的惯性矩， 所以约束部件材料用量很多， 最终导致整个屈曲 约束支撑自重较大。特别是当屈曲约束支撑应 用于桥梁或大跨结构时，其约束部件的整体抗 弯能力需求会随着跨度增大而提高， 约束部件截面尺寸和自重也会增大， 给施工增加难度。 发明内容

本发明为了解决屈曲约束支撑自重大、约束部 件材料占整个支撑比重大的问题，提供了 一种内埋轻质材料体套管混凝土屈曲约束支撑 。

本发明采用的技术方案为：一种内埋轻质材料 体套管混凝土屈曲约束支撑，包括核心部 件、 轻质材料体、 外套管和混凝土或砂浆块；

所述轻质材料体为多块，分别分布在核心部件 周围，所述外套管放置于核心部件和轻质 材料体的外围， 外套管与核心部件、 轻质材料体之间填充有混凝土或砂浆块。

作为优选， 所述轻质材料体横截面为多边形、半圆形或扇 形， 所述轻质材料体为轻质材 料块体或空心腔体。

作为优选， 所述核心部件的横截面呈一字形， 所述轻质材料体为两块， 分别对称分布在 核心部件的两个表面，轻质材料体的一个表面 贴在核心部件宽度方向中部，此表面宽度小于 核心部件宽度。

作为优选， 所述核心部件的横截面呈一字形， 所述轻质材料体为四块， 分别对称分布在 核心部件的两个表面，轻质材料体的一个表面 贴在核心部件宽度方向边缘， 同侧两轻质材料 体之间的间距大于核心部件宽边的 1/3。

作为优选，所述核心部件的横截面呈十字形， 并形成四个缺口，所述轻质材料体为四块， 横截面小于缺口横截面，分别对称贴放在核心 部件的所述缺口内，每块轻质材料体的两个表 面贴着核心部件缺口表面， 对缺口形成部分填充。

作为优选，所述核心部件的横截面呈工字形， 并形成两个缺口，所述轻质材料体为两块， 横截面小于缺口横截面，分别对称贴放在核心 部件的工字形截面所述缺口内，轻质材料体的 三个表面贴着核心部件缺口表面， 对缺口形成部分填充。

作为优选， 所述核心部件的横截面呈 T字形， 并形成两个缺口， 所述轻质材料体为两 块， 横截面小于缺口横截面， 分别对称贴放在核心部件的所述缺口， 每块轻质材料体的两个 表面贴着核心部件缺口表面， 对缺口形成部分填充。

作为优选， 所述外套管的横截面形式为多边形或者圆形。

本发明通过在内填混凝土的套管中预先埋入轻 质材料块体或空心腔体，减少内填混凝土 的用量，根据本发明提出的内埋轻质材料块体 或空心腔体的方法，可以在对屈曲约束支撑性 能影响较小的情况下， 通过减小约束部件重量来降低整个支撑的自重 。

本发明具有以下有益效果：

1、 本发明与传统屈曲约束支撑相比， 混凝土或砂浆没有完全充满核心板和外套管之 间 的空隙， 混凝土或砂浆没有完全约束整个核心板， 只约束核心部件约束区域， 中部不约束宽 度约为板厚 4~8 倍， 在保证约束效果的前提下， 实现了材料利用效率的最大化， 使得约束 部件占整个支撑的比重相对于传统屈曲约束支 撑进一步降低，从而显著减轻了屈曲约束支撑 的自重，可解决屈曲约束支撑在桥梁等大跨结 构的中自重产生挠度大、施工困难等关键问题 ， 可用来开发轻型屈曲约束支撑， 极大拓展了屈曲约束支撑的应用范围。

2、本发明提出的屈曲约束支撑的结构简单， 提供的支撑制作方法流程简易， 施工方便， 只需在传统屈曲约束支撑的基础上，在核心部 件表面粘贴轻质材料块体，便可以显著减轻屈 曲约束支撑自重； 本发明的核心部件可为多种截面形式： 一字形、 十字形、 工字形和 T字 形，包含了目前已应用屈曲约束支撑核心板的 主要截面形式， 因此本发明提出的屈曲约束支 撑具有极广的应用范围。 附图说明

图 1为本发明实施例 1结构示意图； 图 2为图 1的剖面图；

图 3为本发明实施例 1轻质材料体横截面为半圆形时横截面图；

图 4为本发明安装端板示意图；

图 5为本发明实施例 2横截面图；

图 6为本发明实施例 3结构示意图；

图 7为图 7的剖面图；

图 8为本发明实施例 4结构示意图；

图 9为图 9的剖面图；

图 10为本发明实施例 5结构示意图；

图 11为图 10的剖面图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一 步说明。

实施例 1

如图 1~3所示： 一种内埋轻质材料体套管混凝土屈曲约束支撑 ， 包括核心部件 1、 轻质 材料体 2、 外套管 3、 和混凝土或砂浆块 4; 所述轻质材料体 2为多块， 分别分布在核心部 件 1周围，所述核心部件外部包裹一层无粘结材� �，所述外套管 3放置于核心部件 1和轻质 材料体 2的外围， 外套管 3与核心部件 1、 轻质材料体 2之间填充有混凝土或砂浆块 4。 所 述轻质材料体 2横截面为多边形、半圆形或扇形，所述轻质� �料体 2为轻质材料块体或轻质 材料制作的空心腔体。所述外套管 3的横截面形式为多边形或者圆形。图 2和 3所示的核心 部件 1的横截面呈一字形，所述轻质材料体 2为两块，分别对称分布在核心部件 1的两个表 面。

如图 4所示： 所述外套管 3的两端端口分别设置一块端板 5， 该端板 5可以是通过焊接 固定于外套管 3的管口，且核心部件 1能自由在端板 5的缺口中轴向伸缩，端板 5可以增加 外套管 3管口处的刚度。

实施例 2

如图 5所示： 本实施例与实施例 1其余部分相同， 不同之处在于： 所述核心部件 1的横 截面呈一字形， 所述轻质材料体 2为四块， 分别对称分布在核心部件 1的两个表面。

实施例 3

如图 6和 7所示： 本实施例与实施例 1其余部分相同， 不同之处在于： 所述核心部件 1 的横截面呈十字形， 并形成四个缺口， 所述轻质材料体 2为四块， 分别对称贴放在核心部件 1的所述缺口表面。

实施例 4

如图 8和 9所示： 本实施例与实施例 1其余部分相同， 不同之处在于： 所述核心部件 1 的横截面呈工字形， 并形成两个缺口， 所述轻质材料体 2为两块， 分别对称贴放在核心部件 1的工字形截面所述缺口表面。

实施例 5

如图 10和 11所示： 本实施例与实施例 1其余部分相同， 不同之处在于： 所述核心部件 1的横截面呈 T字形， 并形成两个缺口， 所述轻质材料体 2为两块， 分别对称贴放在核心部 件 1的所述缺口处。

应当指出， 对于本技术领域的普通技术人员来说， 在不脱离本发明原理的前提下， 还可 以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应 视为本发明的保护范围。本实施例中未明确的 各组成部分均可用现有技术加以实现。