[发明专利]带备用索的屈曲约束支撑

说明书

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兼具普通支撑和金属阻尼器双重功能的新型支撑，由于其性能稳定、制作方便、成本低廉等优点，近年来得到了广泛的研究和应用。但是作为一种金属阻尼器，屈曲约束支撑仍存在一些有待改进的问题。

一方面，由于屈曲约束支撑利用核心金属板拉压屈服耗散地震能量，支撑本身会产生累积的残余变形，从而对结构震后修复费用产生显著影响，因为随着结构层间残余变形角的增大，建筑的维修成本会大幅度增大，甚至大于重建费用，因此减小屈曲约束支撑的震后残余变形是有待改进的问题之一。为此，本发明可以通过张拉备用索来提供自复位能力。在这方面，已有的技术实例如已公开专利CN101824922 B中所述的自复位屈曲约束支撑。但其自复位屈曲约束支撑传力部件为方形套管，而方形套管尺寸为规定值，两个方型套管尺寸决定了核心金属板的厚度及核心金属板与方形套管的间隙，而研究表明约束部件(如约束套管)与金属板的间隙是影响屈曲约束支撑性能的关键因素，而本发明提出的外组合约束传力部件可以根据内约束传力部件来选择合适的组合件，通过控制组合件的尺寸来形成对核心金属板的精确约束，可显著提高自复位屈曲约束支撑的性能。

此外，已公开专利CN101824922 B的自复位屈曲约束支撑一端的连接件只能从内方形套管上延伸出来，使相应的端板必须开孔，削弱了端板的整体刚度，且延伸出来的连接件因空间限制尺寸受限定，抗弯刚度小，形成支撑薄弱截面，导致自复位屈曲约束支撑的连接容易先于支撑本身破坏。而本发明提出的连接件避免了对端板的削弱以及可能的连接破坏。 

另一方面，在经历强烈地震时，屈曲约束支撑一旦进入屈服状态，支撑的刚度就会骤降，导致结构形成明显的薄弱层，或者由于屈曲约束支撑损伤累积断裂而退出工作，也会导致结构形成薄弱层，从而使结构存在较高的倒塌风险，因此提高屈曲约束支撑屈服或断裂后的安全度，也是一个重大的问题。为此，本发明可以将备用索作为刚度的储备，通过设置备用索的长度来使得当支撑轴向变形大于指定值时备用索参与受力，形成二次保护，从而避免结构薄弱层变形过大，进而导致结构整体倒塌破坏。

发明内容

技术问题

本发明为了解决传统屈曲约束支撑在地震作用下出现过量残余变形从而增加震后修复成本，或者在大震作用下支撑屈服后刚度过低或断裂退出工作而导致结构出现薄弱层甚至倒塌的问题，提供了一种带备用索的屈曲约束支撑。

技术方案

本发明所采取的技术方案是：

一种带备用索的屈曲约束支撑，包括耗能内芯板、第一连接件、第二连接件、端板以及传力部件，其特征在于：所述传力部件包括内约束传力部件和外组合约束传力部件，所述耗能内芯板由一个内芯板和两个端部连接板构成，每个端部连接板一个侧面顺着长边方向固接于内芯板一端的表面，所述耗能内芯板的一端固定在内约束传力部件的上下侧面，所述第一连接件与所述的耗能内芯板固定在内约束传力部件上的一端固定，所述的第二连接件与所述的外组合约束传力部件的一端固定；所述的外组合约束传力部件套设在所述的内约束传力部件的外侧，在外组合约束传力部件与内约束传力部件之间形成所述内芯板的[W用1] 该约束空间与内芯板之间形成有1-2mm的间隙，所述的内芯板的另一端固定与所述第二连接件固定；在所述内约束传力部件内还设置有至少一根备用索，该备用索通过设置在外组合约束传力部件两端的端板固定，每个端板同时接触内约束传力部件和外组合约束传力部件。

所述外组合约束传力部件由两个槽钢、四个填充板以及两个盖板构成，每个填充板位于两个槽钢和两个盖板的中间，每两个填充板位于两个槽钢的上下表面，每两个填充板的外部是一个盖板，填充板和盖板与耗能内芯板之间形成所述的间隙，同时约束耗能内芯板的平面内和平面外屈曲。

所述中间约束传力部件由螺栓拼装而成。

所述外组合约束传力部件一端的上下侧面开有矩形豁口，每个端部连接板伸出外组合约束传力部件上与其相邻的矩形豁口；每个盖板的两端也开有一个所述的矩形豁口。

所述的第一连接件与所述的耗能内芯板采用螺栓固定连接；所述的第二连接件也与所述的耗能内芯板采用螺栓固定连接。