[发明专利]梁柱铰接－屈曲约束支撑钢框架结构

说明书

技术领域

本发明属于低层和多层建筑技术领域，具体涉及一种梁柱铰接-屈曲约束支撑钢框架结构。

背景技术

传统的刚接纯钢框架结构体系延性及耗能性能好，在楼层水平力反复作用下，整个结构具有较好的滞回特征，但是强震作用后梁柱通常会产生塑性变形，这将使震后修复困难。在钢框架结构中，支撑是一种有效的抗侧力构件，可使钢框架具备更高的抗侧刚度，传统的带支撑框架有中心支撑框架和偏心支撑框架。中震和强震时，中心支撑框架中的普通支撑会受压屈曲和受拉屈服，而屈曲会使受压承载力降低，从而限制了支撑作为抗侧力构件的耗能能力。偏心支撑框架通过偏心梁段的屈服，限制支撑的屈曲，可使结构具有较好的耗能性能，但是由于偏心梁段屈服，使主结构损伤，地震后结构修复较为困难。

现有的刚接钢结构体系在施工时需要在现场施焊，有施工速度慢、增大施工难度，焊接质量难以保证的缺点。

鉴于以上情况，发明的梁柱铰接-屈曲约束支撑钢框架结构体系在保证钢结构优越性基础上，克服了上述缺点。

发明内容

本发明的目的是提供一种易于施工、耗能性能好的梁柱铰接-屈曲约束支撑钢框架结构。

本发明提出的梁柱铰接-屈曲约束支撑钢框架结构，由框架柱、框架梁、屈曲约束支撑构成，框架柱与框架梁连接组成框架结构，屈曲约束支撑位于框架结构内，可以采用单斜杆排列、人字形斜杆排列或V型斜杆体系排列之任一种，其中：

第一框架柱1-1上端和第二框架柱1-2下端刚接连接成为一体，第三框架柱1-3上端和第四框架柱1-4下端刚接连接成为一体；第一框架梁2-1一端通过铰接方式连接第一框架柱1-1上端，第一框架梁2-1另一端通过铰接方式连接第三框架柱1-3上端，第二框架梁2-2一端通过铰接方式连接第二框架柱1-2上端，第二框架梁2-2另一端通过铰接方式连接第四框架柱1-4上端；

第一屈曲约束支撑3-1一端连接第一框架柱1-1与第一框架梁2-1的铰接点，第一屈曲约束支撑3-1另一端连接第三框架柱1-3下端，第二屈曲约束支撑3-2一端连接第二框架柱1-2与第二框架梁2-2的铰接点，第二屈曲约束支撑3-2另一端连接第三框架柱1-3与第一框架梁2-1的铰接点，即使屈曲约束支撑呈单斜杆排列；其结构如图1所示。

第三屈曲约束支撑3-3一端连接第一框架柱1-1下端，第三屈曲约束支撑3-3另一端连接第一框架梁2-1下翼缘中点，第四屈曲约束支撑3-4一端连接第三框架柱1-3下端，第四屈曲约束支撑3-4另一端连接第三屈曲约束支撑3-3与第一框架梁2-1的铰接点，即使屈曲约束支撑在第一层呈人字形排列；第五屈曲约束支撑3-5一端连接第一框架柱1-1与第一框架梁2-1的铰接点，第五屈曲约束支撑3-5另一端连接第二框架梁2-2下翼缘中点；第六屈曲约束支撑3-6一端连接第三框架柱1-3与第一框架梁2-1的铰接点，第六屈曲约束支撑3-6另一端连接第五屈曲约束支撑3-5与第二框架梁2-2的铰接点，即使屈曲约束支撑在第二层呈人字形排列；其结构如图2所示。

第七屈曲约束支撑3-7一端连接第一框架梁2-1上翼缘中点，第七屈曲约束支撑3-7另一端连接第二框架柱1-2与第二框架梁2-2的铰接点，第八屈曲约束支撑3-8一端连接第七屈曲约束支撑3-7与第一框架梁2-1的铰接点，第八屈曲约束支撑3-8另一端连接第四框架柱1-4与第二框架梁2-2的铰接点，即使屈曲约束支撑在第二层呈V字型排列；其中结构如图3所示。

本发明相对于现有技术具有以下优点：

本发明将结构塑性变形全部引导到支撑上，铰接梁柱框架仅仅承受竖向荷载，使梁柱在强烈地震作用下能保持在弹性状态，继续保持承载能力，保证结构不倒塌。设置屈曲约束支撑抵抗水平荷载，屈曲约束支撑在受拉和受压时都能屈服，耗能性能好，因而梁柱铰接-屈曲约束支撑钢框架结构体系具有与纯钢框架结构体系相似的滞回耗能特征。而且这种结构在地震作用后，产生塑性变形的支撑可以方便的更换，这将有利于震后修复工作。梁柱连接设为铰接，在施工现场只需要进行螺栓连接，而且支撑与结构连接也为螺栓连接，施工方便，提升施工速度。

附图说明

图1为上下层屈曲约束支撑都为单斜杆排列的梁柱铰接-屈曲约束支撑钢框架结构体系立面示意图。

图2为上下层屈曲约束支撑都为人字形排列的梁柱铰接-屈曲约束支撑钢框架结构体系立面示意图。

图3为层屈曲约束支撑在第一层为人字形排列，在第二层为V字型排列的梁柱铰接-屈曲约束支撑钢框架结构体系立面示意图。