[发明专利]一种十字形截面全装配式防屈曲支撑构件

说明书

一种十字形截面全装配式防屈曲支撑构件，包括有位于中心的十字形内核构件，分别设置在十字形内核构件的四个直角夹角中构成外围约束单元的四个约束方钢管组件，每相邻的两个约束方钢管组件边缘与夹在该两个约束方钢管组件边缘之间的十字形内核构件的翼板通过螺栓组件相互固定连接，每个所述的约束方钢管组件的管内都嵌入有X形钢内撑。本发明采用全钢构件现场装配，施工方便且制作精度易于控制，十字形双内核的设置可以提供大吨位防屈曲支撑，且外围约束构件与内核钢板之间的精度控制更方便，更简洁，且便于现场安装，所有钢构件均可以在工厂制作，加工精度容易控制。本发明构件的延性性能明显改善，耗能能力大大增强，提高了抗震性能。

技术领域

本发明涉及一种结构工程振动控制中的防屈曲支撑。特别是涉及一种十字形截面全装配式防屈曲支撑构件。

背景技术

防屈曲支撑是一种新型抗侧力构件，它具备普通支撑和阻尼器的优点，在结构抗震设计中具有消能减震作用。1994年美国北岭地震和1995年日本阪神地震后，日本、美国等国家对其进行了深入研究，我国对防屈曲支撑的研究也已逐渐成熟。在小震作用下，防屈曲支撑构件保持弹性，为主体结构提供足够的抗侧刚度，限制结构位移；在中震和大震作用下，防屈曲支撑构件的钢芯率先进入屈服耗散地震能量，对主体框架起到保护的作用，防止主体结构破坏。近几年来，防屈曲支撑构件在我国的大型公共建筑中开始得到应用，尤其是在地震设防烈度较高的地区，大大提高了建筑物的抗震性能。防屈曲支撑构件一般由内核构件和外围约束构件两部分组成。内核构件主要由三部分组成，约束屈服段、约束非屈服段，无约束非屈服段。所采用的材料多为低屈服点延性钢材。外围约束构件主要分四类，钢筋混凝土外围约束构件，钢管混凝土外围约束构件，预应力混凝土外围约束构件，全钢装配式外围约束构件。一般在内核构件与外围约束构件之间设有一层无粘结材料或非常狭小的空气层，目的是减小或消除核心钢板上的轴力不传到砂浆或外钢管上。而这两者之间的距离控制与调整是防屈曲支撑构件设计的难点。通常采用的钢筋混凝土外围约束构件，在浇筑混凝土时，两者间的预留间隙很难满足精度方面的要求。针对这一问题，有学者提出了装配式防屈曲支撑，内核构件与外围约束构件两者之间的距离得到有效控制与调整，但制作和安装较为复杂。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种能够极大提高抗震性能的十字形截面全装配式防屈曲支撑构件。

本发明所采用的技术方案是：一种十字形截面全装配式防屈曲支撑构件，包括有位于中心的十字形内核构件，分别设置在十字形内核构件的四个直角夹角中构成外围约束单元的四个约束方钢管组件，每相邻的两个约束方钢管组件边缘与夹在该两个约束方钢管组件边缘之间的十字形内核构件的翼板通过螺栓组件相互固定连接，每个所述的约束方钢管组件的管内都嵌入有X形钢内撑。

四个所述的约束方钢管组件与所述的十字形内核构件的相连接面之间形成有1mm～2mm的间隙，所述的间隙内设置有填充硬质橡胶垫。

所述的十字形内核构件是由四根结构相同的L形截面热轧型钢的直角边对接形成十字形结构，每根L形截面热轧型钢构成十字形内核构件的一个直角，并设置一个所述的约束方钢管组件。

每相邻的两个直角边之间形成有1mm～2mm的间隙，所述的间隙内设置有内核硬质橡胶垫，相邻的两个直角边和所述的内核硬质橡胶垫共同构成十字形内核构件的一个翼板。

所述的约束方钢管组件包括有第一等边角钢和第二等边角钢，其中，所述第一等边角钢的两个第一直角边板大于所述第二等边角钢的两个第二直角边板，所述第二等边角钢扣置在由所述第一等边角钢的两个第一直角边板构成的直角内，所述第二等边角钢的两个第二直角边板的边缘通过焊接与所述第一等边角钢的两个第一直角边板的内侧面固定连接，从而共同构成约束方钢管组件。