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Title:
PREFABRICATED ASSEMBLED TYPE BUCKLING-RESTRAINED BRACE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2015/018222
Kind Code:
A1
Abstract:
A prefabricated assembled type buckling-restrained brace comprises a core component (1) and constrained components (2). The number of the constrained components (2) is two. Each of the constrained components (2) consists of a groove (2-1) and filler (2-2). The filler (2-2) is located in the groove (2-1) and is fixedly connected to the groove (2-1). The core component (1) is located between the two constrained components (2). The filler (2-2) of the constrained components (2) only restrain a part zone of the core component (1) along the width direction of the core component (1). The buckling-restrained brace has heavy weight, and the proportion of the material of the constrained components in the whole brace is small.

Inventors:
CHEN, Quan (No.2 Sipailou, XuanwuNanjing, Jiangsu 6, 210096, CN)
GE, Hanbin (No.2 Sipailou, XuanwuNanjing, Jiangsu 6, 210096, CN)
ZENG, Bin (No.2 Sipailou, XuanwuNanjing, Jiangsu 6, 210096, CN)
MENG, Shaoping (No.2 Sipailou, XuanwuNanjing, Jiangsu 6, 210096, CN)
WANG, Chunlin (No.2 Sipailou, XuanwuNanjing, Jiangsu 6, 210096, CN)
Application Number:
CN2014/078606
Publication Date:
February 12, 2015
Filing Date:
May 28, 2014
Export Citation:
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Assignee:
SOUTHEAST UNIVERSITY (No.2 Sipailou, XuanwuNanjing, Jiangsu 6, 210096, CN)
International Classes:
E04B1/98; E04B1/24; E04B1/30; E04H9/02
Foreign References:
CN103362232A
US20070240368A1
JP2013032701A
CN101718123A
CN102953450A
CN202767277U
JP2012219437A
Attorney, Agent or Firm:
JIANGSU AIXIN LAW FIRM (18th Fl.-E, Jinyinghanzhongxincheng Building No. 1 Hanzhongmen Main streetNanjing, Jiangsu 9, 210029, CN)
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Claims:
权利要求书

1. 一种预制拼装式屈曲约束支撑, 其特征在于: 包括核心部件和约束部件; 所述约束 部件为两块, 由凹槽和填充体组成, 所述填充体位于凹槽内, 并与凹槽固接, 所述核心部件 位于两块约束部件之间, 所述约束部件的填充体只与核心部件的约束区域的表面紧贴。

2. 根据权利要求 1 所述预制拼装式屈曲约束支撑, 其特征在于: 所述约束部件的凹槽 的横截面是 U形或半圆形或折边形。

3. 根据权利要求 1 所述预制拼装式屈曲约束支撑, 其特征在于: 所述约束部件的填充 体为混凝土或砂浆块体或薄壁构件; 所述砂浆或混凝土块体与核心部件接触的表面设置预埋 件薄板; 所述薄壁构件为方管或槽形件或 L形件, 放置于凹槽后形成空腔, 空腔中填充混凝 土或砂浆。

4. 根据权利要求 1 所述预制拼装式屈曲约束支撑, 其特征在于: 所述约束部件由凹槽 被两块填充体部分填充构成, 两个填充体分别与凹槽的两个内侧壁接触, 填充体固接于凹槽 的底面。

5. 根据权利要求 1 所述预制拼装式屈曲约束支撑, 其特征在于: 所述约束部件由凹槽 被一块填充体部分填充构成, 所述填充体居中放置并固接于凹槽的底面。

6. 根据权利要求 1 所述预制拼装式屈曲约束支撑, 其特征在于: 所述核心部件夹持在 约束部件中间, 填充板条位于核心板平面内两侧, 两块约束部件沿纵向分别与填充板条固接 成整体, 或约束部件的外侧壁上沿纵向焊接多对螺栓座, 螺栓穿过螺栓座和填充板条对拉形 成固接。

7. 根据权利要求 1 所述预制拼装式屈曲约束支撑, 其特征在于: 所述核心部件位于两 块约束部件之间, 两块约束部件相对交错放置并固接; 所述约束部件的一个内侧壁与另一块 约束部件的一个外侧壁接触并固接, 每块约束部件的一个顶面与另一块约束部件的填充体接 触。

8. 根据权利要求 7 所述预制拼装式屈曲约束支撑, 其特征在于: 所述凹槽设置有缺 口, 所述核心部件中部扩大部分嵌入缺口中。

9. 根据权利要求 1 所述预制拼装式屈曲约束支撑, 其特征在于: 所述核心部件由平板 和加劲肋组成, 所述平板为一块, 加劲肋为两组, 每组加劲肋分别位于平板的两端, 并放置 于凹槽与填充体所形成的空白区域内, 加劲肋沿平板长度方向与平板的非约束区域固接。

10. 根据权利要求 9所述预制拼装式屈曲约束支撑, 其特征在于: 位于平板两端沿平板 纵向相对应的每两块加劲肋之间通过板条相连成整体。

Description:
预制拼装式屈曲约束支撑 技术领域

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。 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 大多由内填混凝土或砂浆钢管作为约束部 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 下可以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。

但是上述屈曲约束支撑的方案也存在如下问题 :①为保证在轴向压力作用下屈曲约束支 撑不发生整体失稳, 约束部件横截面应具有较大的惯性矩。所以约 束部件较大, 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。②钢管内的混凝土或砂浆需要从一端注 入, 混凝土或砂浆注入后振捣较为困难, 其密 实度难以保证, 如果采用自密实混凝土, 则导致屈曲约束支撑的造价较高。③当屈曲约 束支 撑较长时, 整体的重量就非常大, 从而给运输造成困难。

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 一种预制拼装式屈曲约束支撑。

本发明采用的技术方案为: 一种预制拼装式屈曲约束支撑, 包括核心部件和约束部件; 所述约束部件为两块, 由凹槽和填充体组成, 所述填充体位于凹槽内, 并与凹槽固接, 所述 核心部件位于两块约束部件之间,所述约束部 件的填充体只与核心部件的约束区域的表面紧 贴。

作为优选, 所述约束部件的凹槽的横截面是 U形或半圆形或折边形。

作为优选,所述约束部件的填充体为混凝土或 砂浆块体或薄壁构件;所述砂浆或混凝土 块体与核心部件接触的表面设置预埋件薄板; 所述薄壁构件为方管或槽形件或 L形件, 放 置于凹槽后形成空腔, 空腔中填充混凝土或砂浆。 作为优选,所述约束部件由凹槽被两块填充体 部分填充构成,两个填充体分别与凹槽的 两个内侧壁接触, 填充体固接于凹槽的底面。

作为优选,所述约束部件由凹槽被一块填充体 部分填充构成,所述填充体居中放置并固 接于凹槽的底面。

作为优选, 所述核心部件夹持在约束部件中间, 填充板条位于核心板平面内两侧, 两块 约束部件沿纵向分别与填充板条固接成整体, 或约束部件的外侧壁上沿纵向焊接多对螺栓 座, 螺栓穿过螺栓座和填充板条对拉形成固接。

作为优选, 所述核心部件位于两块约束部件之间, 两块约束部件相对交错放置并固接; 所述约束部件的一个内侧壁与另一块约束部件 的一个外侧壁接触并固接,每块约束部件的一 个顶面与另一块约束部件的填充体接触。

作为优选, 所述凹槽设置有缺口, 所述核心部件中部扩大部分嵌入缺口中。

作为优选, 所述核心部件由平板和加劲肋组成, 所述平板为一块, 加劲肋为两组, 每组 加劲肋分别位于平板的两端,并放置于凹槽与 填充体所形成的空白区域内,加劲肋沿平板长 度方向与平板的非约束区域固接。

作为优选, 位于平板两端沿平板纵向相对应的每两块加劲 肋之间通过板条相连成整体。 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, 约束部件没有完全贴着整个核心板, 约束部件沿 着核心部件宽度方向只约束核心板的部分区域 ,约束部件的材料被分配在屈曲约束支撑最外 侧, 可以在对屈曲约束支撑性能影响较小的情况下 , 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 支撑较小, 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,极大拓 展了屈曲约束支撑的应用范围。

2, 本发明的约束部件和核心板可预先在工厂制作 , 避免了传统屈曲约束支撑中混凝土 浇筑养护时间长、振捣困难等问题, 显著提高了屈曲约束支撑的制作效率; 约束部件和核心 板可以到施工现场拼装, 解决了大型屈曲约束支撑单体重量过大导致的 运输不方便的问题, 其材料主要为普通钢材和混凝土, 取材便利, 成本较低, 且加工周期短, 使屈曲约束支撑适 应建筑工业化的要求。

3, 本发明支撑的核心板发生破坏后, 约束部件可拆开, 进行重复利用, 只需更换核心 板即可, 显著降低了屈曲约束支撑的维修成本。 4, 本发明支撑约束部件与核心板之间存在空白区 域, 加劲肋可以直接放置于该空白区 域, 相对于传统屈曲约束支撑, 简化了屈曲约束支撑连接件的设计。

附图说明

图 1为本发明实施例 1支撑安装位置示意图;

图 2为本发明实施例 1支撑核心板结构分解示意图;

图 3为本发明实施例 1结构分解示意图;

图 4为本发明实施例 1结构示意图;

图 5为图 4的 A-A剖面图;

图 6为图 4的 B-B剖面图;

图 7为本发明实施例 2填充体为方管时的横截面图;

图 8为本发明实施例 2填充体为槽形件时的横截面图;

图 9为本发明实施例 2填充体为 L形件时的横截面图;

图 10为本发明实施例 3结构分解示意图;

图 11为本发明实施例 3结构示意图;

图 12为图 11的 C-C剖面图;

图 13为图 11的 D-D剖面图;

图 14为本发明实施例 4结构分解示意图;

图 15为本发明实施例 4结构示意图;

图 16为图 11的 E-E剖面图;

图 17为图 11的 F-F剖面图;

图 18为本发明实施例 5支撑核心板结构分解示意图;

图 19为本发明实施例 5结构分解示意图;

图 20为本发明实施例 5结构示意图;

图 21为图 20的 G-G剖面图;

图 22为图 20的 H-H剖面图;

图 23为本发明实施例 6支撑核心板结构分解示意图;

图 24为本发明实施例 6结构示意图;

图 25为图 20的 G-G剖面图;

图 26为图 20的 H-H剖面图; 图 27为本发明实施例 5填充体为方管时的横截面图;

图 28为本发明实施例 5填充体为槽形件时的横截面图;

图 29为本发明实施例 5空腔内填充混凝土或砂浆时的横截面图;

图 30为本发明实施例 5支撑安装位置示意图。

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 1~6所示: 一种预制拼装式屈曲约束支撑, 其特征在于: 包括核心部件 1和约束 部件 2; 所述约束部件 2为两块, 由凹槽 2-1和填充体 2-2组成, 所述凹槽 2-1的横截面为 U形, 所述填充体 2-2为混凝土或砂浆块位于凹槽 2-1内, 并与凹槽 2-1固接, 两个混凝土 或砂浆块 2-2分别与凹槽 2-1的两个内侧壁接触, 混凝土或砂浆块 2-2固接于凹槽 2-1的底 面, 所述核心部件 1位于两块约束部件 2之间, 核心板 1由平板 1-1和加劲肋 1-2组成, 所 述平板 1-1有约束区域 1-1-1和非约束区域 1-1-2构成, 加劲肋 1-2为两组, 分别位于平板 1-1的两端, 并放置于凹槽 2-1与填充体 2-2所形成的空白区域内, 加劲肋 1-2沿平板长度 方向与平板的非约束区域 1-1-2固接。 所述约束部件 2的混凝土或砂浆块 2-2只与约束区域 1-1-1的表面紧贴; 两片约束部件 2相对交错放置并固定连接, 所述约束部件 2的一个内侧 壁与另一片约束部件 2的一个外侧壁接触并固接,每片约束部件 2的一个顶面与另一片约束 部件 2的混凝土或砂浆块 2-2接触。 如图 1所示: 本实施方案的屈曲约束支撑的核心部件 1 与建筑物的节点板 7通过连接板 6螺栓连接或者焊接。

实施例 2

如图 7~9所示: 本实施例与实施例 1其余部分相同, 不同之处在于: 所述混凝土或砂 浆块体 2-2为薄壁构件, 薄壁型钢可为方管或槽形件或 L形件, 放置于凹槽后形成空腔, 空 腔中可填充混凝土或砂浆。

实施例 3

如图 10~13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 夹持在约束部件 2中间,填充板条 3位于核心部件 1平面内两侧,两片约束部件 2沿纵向分 别与填充板条 3固接成整体。

实施例 4

如图 14~17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 夹持在约束部件 2中间,填充板条 3位于核心部件 1平面内两侧,两片约束部件 2侧壁上沿 纵向焊接多对螺栓座 4, 螺栓 5穿过螺栓座 4和填充板条 3对拉形成固接。

实施例 5

如图 18~22、 27~30所示: 本实施例与实施例 1其余部分相同, 不同之处在于: 所述约 束部件 2由凹槽 2-1被一块填充体 2-2部分填充构成, 所述填充体 2-2居中放置并固接于凹 槽 2-1的底面, 加劲肋 1-2为两组, 分别位于平板 1-1的两端, 每组加劲肋 1-2为四块, 并 放置于凹槽 2-1与填充体 2-2所形成的空白区域内, 加劲肋 1-2沿平板长度方向与平板的非 约束区域 1-1-2固接。

实施例 6

如图 23~26所示: 本实施例与实施例 5其余部分相同, 不同之处在于: 在于所述纵向 相对的每两块加劲肋 1-2之间通过板条相连成整体, 与平板的非约束区域 1-1-2固接。

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。