[发明专利]一种可直接更换一字型内核的全装配式防屈曲支撑

说明书

本发明涉及一种可直接更换一字型内核的全装配式防屈曲支撑，属于结构工程领域。该防屈曲支撑由两个一字型内核构件、装配式外围约束装置、两块内核外侧连接盖板以及第一高强螺栓群组成。基于内核分段装配式设计理念，通过一字型内核构件分段顶紧传递轴向压力、内核外侧连接盖板及第一高强螺栓群传递轴向拉力，通过在一字型内核构件上设置狗骨削弱或开槽削弱来控制内核构件塑性发展区域，使得该防屈曲支撑在满足基本承载与耗能的同时，震后只需通过拆卸第一高强螺栓群及内核外侧连接盖板即可将两个内核构件从外围约束装置中抽离更换，克服传统装配式防屈曲支撑更换内核时还需拆解外围约束装置的弊端，优化震后修复工作。

技术领域

本专利涉及一种可直接更换一字型内核的全装配式防屈曲支撑，属于结构工程技术领域。

背景技术

防屈曲支撑由内核构件和外围约束装置组成，内核构件承受轴向压力，外围装置约束内核构件的横向位移，使其在轴压作用下发生全截面屈服。自上个世纪90年代的日本阪神地震和美国北岭地震以来，防屈曲支撑在美国、日本等一些发达国家进行了大量的工程实践，由于其兼具“正常使用状态及小震时的支撑作用”以及“大震作用下的耗能作用”，使其成为最好的消能减震构件之一，并在近几年得以迅速推广应用。

目前，工程中采用的装配式防屈曲支撑，其内核构件通常采用“一”字型、“十”字型或“工”字型构件，外围约束装置采用混凝土装配式外围约束型装置、钢管混凝土组合装配式外围约束型装置或纯钢装配式外围约束型装置，且内核构件表面与外围约束装置表面之间留有一定间隙，防止内核构件受压时横向膨胀而塞死。在正常使用状态以及小震作用下，防屈曲支撑的内核构件受力保持弹性状态，并为主体框架提供足够的刚度；大震发生时，内核构件会首先进入屈服，大量消耗地震能量，保护主体框架。

然而，现在常用的装配式防屈曲支撑，地震发生后需先拆解外围约束装置才能进行内核构件的更换，震后修复工作费时费力，不符合现在提倡绿色建筑的内涵。基于此，本发明提出一种可直接更换一字型内核的全装配式防屈曲支撑，克服了传统装配式防屈曲支撑在震后修复时需先拆解外围约束装置的弊端。该防屈曲支撑由两个一字型内核构件、两个外伸式约束构件、两个垫板、内核外侧连接盖板、第一高强螺栓群以及第二高强螺栓群组成，通过两个一字型内核构件顶紧传递轴向压力，通过内核外侧连接盖板及第一高强螺栓群传递轴向拉力，通过在一字型内核构件上设置狗骨削弱或开槽削弱来控制内核构件塑性发展区域，外围约束装置仍起到防止两个一字型内核构件屈曲失稳的目的；震后只需通过拆卸第一高强螺栓群及内核外侧连接盖板即可将两个内核构件从外围约束装置中抽离出，而无需拆解外围约束装置，更换内核构件的防屈曲支撑仍可继续使用，优化震后修复工作。

此外，用于连接的第一高强螺栓群有传力作用和限位作用，当一字型内核构件受拉时，第一高强螺栓群传递一字型内核构件上的拉力到内核外侧连接盖板，同时其限制外围约束装置滑动，此时外围约束装置不参与受力。当内核构件受压时，第一高强螺栓群限制外围约束装置滑动，外围约束装置处于受弯状态，约束两个内核构件屈曲失稳。

本发明采用常用板件通过合理布置即可实现装配式防屈曲支撑内核构件的直接更换，而且无需另外设置外围约束装置的限位装置；本发明整体构造简单且传力合理，特别适用于地震设防烈度较高地区的建筑，在保证结构抗侧力构件“承载”与“耗能”的同时，又能解决其震后无法快速修复等问题，提高功效和时效，优化震后修复工作。

发明内容

本发明提出一种可直接更换一字型内核的全装配式防屈曲支撑，旨在解决现有的装配式防屈曲支撑震后修复时还需拆解外围约束装置而无法直接更换内核构件的弊端，提高功效和时效，优化震后修复工作，也为装配式防屈曲支撑提供了更多的选择范围。

为实现上述目的，本发明采用如下技术手段：