[发明专利]预制耗能支撑模块及应用和制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及建筑结构抗震防灾技术，属于结构减震被动控制领域，尤其涉及一种预制耗能支撑模块和轻量化预制模块装配式防屈曲支撑。

背景技术

防屈曲支撑又称屈曲约束支撑，或称无粘结支撑。其核心轴力单元通过外部约束单元提供侧向连续支持，可使核心单元受压时不发生屈曲失稳破坏，支撑轴向受拉与受压都可达到其核心截面屈服力，构件的拉压承载能力接近，从而充分利用了材料的强度。在地震中，防屈曲支撑核心单元拉压屈服后，可以发生塑性变形消耗地震输入能量，分利用了材料的塑性耗能能力，结构主体损伤耗能将减小，控制了地震中建筑物的破坏程度，对结构抗震极为有利。

目前，防屈曲支撑的主要构造形式有两种：(1)钢管混凝土型防屈曲支撑，其将核心受力单元置于钢套管之中，在核心单元与钢套筒之间填充混凝土等填充材料，起到约束核心单元受压失稳破坏的作用。其内部填充混凝土重量比较大，导致支撑的吊装、施工安装、性能都有较大问题。支撑由于自重较大，会发生下挠，这相当于增加了支撑的初始缺陷，会进一步增加制作成本；(2)纯钢型防屈曲支撑，一般通过内部加劲措施约束核心单元。目前常见的采用十字形核心的纯钢防屈曲一般采用方形外钢管，由于方形外钢管约束核心主要依靠钢管壁的抗弯承载力，其约束效率较低，因而也造成了用钢量较大的缺陷，同时方钢管组立时 的四角部焊接质量不易保证，在核心单元往复受力的情况下，方钢管角部焊缝也处于疲劳受力与应力集中状态，极容易发生撕裂而失去其约束作用。另外，现有防屈曲支撑标准化制造水平较低，不能充分利用现有标准型钢构件，造成制造成本较高，规格多样，不利于推广应用。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题就是针对现有技术中防屈曲支撑存在的上述不足，提供一种轻量化预制模块装配式防屈曲支撑。其改善了填充型防屈曲支撑重量较大，纯钢型防屈曲支撑易发生局部屈曲破坏的特点，并利用现有的定型标准钢构件作为约束套筒，极大地加工制造成本，有利于大批量标准化定制生产，并能回收利用。

本发明提供一种预制耗能支撑模块，包括：中空管和耗能核心组件；耗能核心组件包括，耗能核心和加劲肋；加劲肋固定在耗能核心上；中空管具有嵌入槽，嵌入槽的位置与加劲肋相对应；耗能核心固定在中空管内，加劲肋设置在嵌入槽内，并露出中空管。

进一步，本发明提供一种预制耗能支撑模块，还可以具有这样的特征：耗能核心具有加劲肋的面与中空管具有嵌入槽的面贴合。

进一步，本发明提供一种预制耗能支撑模块，还可以具有这样的特征：中空管内剩余的空间填充满高强填充混凝土。

进一步，本发明提供一种预制耗能支撑模块，还可以具有这样的特征：加劲肋固定在耗能核心长度方向上的一个面；中空管长度方向一个面具有嵌入槽。

另外，本发明提供一种轻量化预制模块装配式防屈曲支撑，包括，上述的预制耗能支撑模块和两块连接缀板；预制耗能支撑模块的外露的两个加劲肋端面固定在一起；两个连接缀板分别固定连接在一对预制耗能支撑模块的中空管上。

进一步，本发明提供一种轻量化预制模块装配式防屈曲支撑，还可以具有这样的特征：连接缀板和两个中空管的连接面处于同一个平面。

另外，本发明提供一种预制耗能支撑模块的制造方法，包括以下步骤：

步骤A-1、在中空管的一个面开嵌入槽；嵌入槽的位置与加劲肋；

步骤A-2、在耗能核心一个面固定加劲肋，形成耗能核心组件；

步骤A-3、将耗能核心组件插入中空管内；加劲肋插入嵌入槽内；并露出中空管；

步骤A-4、填充中空管内部空隙。

进一步，本发明提供一种预制耗能支撑模块的制造方法，还可以具有这样的特征：嵌入槽设置在中空管长度方向的面上；加劲肋固定在耗能核心长度方向的面上。

另外，本发明提供一种轻量化预制模块装配式防屈曲支撑的制造方法，包括以下步骤：

步骤A、制作预制耗能支撑模块；

步骤A-1、在中空管的一个面开嵌入槽；嵌入槽的位置与加劲肋；

步骤A-2、在耗能核心一个面固定加劲肋，形成耗能核心组件；

步骤A-3、将耗能核心组件插入中空管内；加劲肋插入嵌入槽内；并露出中空管；

步骤A-4、填充中空管内部空隙；

步骤B、制备轻量化预制模块装配式防屈曲支撑；

步骤B-1、将两个预制耗能支撑模块对称设置，外露的两个加劲肋端面固定在一起，形成一个整体；

步骤B-2、将一对连接缀板分别固定连接在一对预制耗能支撑模块的中空管上。