[发明专利]钢管束屈曲约束构件及耗能节点

说明书

本发明涉及一种钢管束屈曲约束构件及耗能节点，包括：至少两个屈曲约束单元构件，至少两个屈曲约束单元构件并排布置而配合构成束状结构，各屈曲约束单元构件均包括屈曲耗能件，以及套装于屈曲耗能件外部的约束件，屈曲耗能件的两端分别对应伸出约束件的两端而形成第一连接段和第二连接段；以及第一安装板组和第二安装板组，第一安装板组与第一连接段连接，第二安装板组与第二连接段连接。本申请中段的束状的屈曲约束单元构件的各向尺寸均匀，消除了不同方向的刚度及稳定性差异，局部稳定承载力和整体防屈曲能力高，在大轴向压应变及强震下的工作可靠性高，能实现微、小型化结构，占用空间小，且安装方便，适用于工程减震和加固。

技术领域

本发明涉及结构工程技术领域，特别是涉及一种钢管束屈曲约束构件及耗能节点。

背景技术

传统的支撑类钢构件可在受拉时屈服并消能，但在受压时会发生屈曲失稳，受压承载力低，无法屈服消能，抗震性能差。而屈曲约束构件则是一种受压下能够不发生屈曲失稳的轴心受力构件，屈曲约束构件在主受力部件的周围设置约束部件，使主受力部件在受压时不致屈曲失稳，从而达到全截面塑性屈服。在水平地震往复作用下，屈曲约束构件的主受力部件不仅在轴心受拉作用时能够屈服，在受压时也能屈服，从而有效消耗地震输入至工程结构中的能量，减小工程结构的水平侧移变形，起到有效减震防灾的功效。

一般而言，主受力部件通常沿轴向分为消能段、转换段和安装段。消能段是轴心拉压力作用下全截面产生屈服的区段，常见截面多为长方形、十字形、工字形等薄壁截面。安装段是将支撑与工程结构连接的区段，其受力应处于弹性阶段，安装段设置在支撑的两端，用于将支撑与工程结构连接起来，安装段主要承受轴心力，并传递到消能段，安装段应尽量采用铰接以减小弯矩作用，防止消能段偏心受力。转换段是消能段与工程结构连接之前的一个过渡，转换段既要避免像消能段那样屈服，又要防止屈曲失稳，并转换到安装段而脱离约束。

现有的屈曲约束构件，多采用薄壁钢板充当消能段，薄壁钢板在厚度方向及其正交方向的尺寸、刚度及稳定性相差悬殊，导致约束构造复杂，约束可靠性不易保证，在轴向动态压应变较大时容易发生局部高阶屈曲失稳，耗能性能得不到保证；另一方面，薄壁钢板作为核心消能构件，约束其屈曲的外部部件往往截面较大，占用较大空间，限制了其应用范围。

发明内容

基于此，有必要提供一种钢管束屈曲约束构件及耗能节点，旨在解决现有技术约束可靠性差，抗屈曲性能差，耗能性能无法保证，占用空间大，应用范围受限的问题。

一方面，本申请提供一种钢管束屈曲约束构件，其包括：

至少两个屈曲约束单元构件，至少两个所述屈曲约束单元构件并排布置而配合构成束状结构，且至少两个所述屈曲约束单元构件呈规律设置，各所述屈曲约束单元构件均包括位于内部的屈曲耗能件，以及套装于所述屈曲耗能件外部的约束件，所述屈曲耗能件的两端分别对应伸出所述约束件的两端而形成第一连接段和第二连接段；以及

第一安装板组和第二安装板组，所述第一安装板组与所述第一连接段连接，所述第二安装板组与所述第二连接段连接。

上述方案的钢管束屈曲约束构件由至少两个屈曲约束单元构件呈束状并排设置构成，且至少两个屈曲约束单元构件呈规律布置；其中，每个屈曲约束单元构件均包括位于内部的屈曲耗能件以及套装在屈曲耗能件外部的约束件组成，且因为屈曲耗能件的两端分别伸出约束件的两端而能够形成第一连接段和第二连接段，使得安装时第一连接段能够与第一安装板组连接固定，第二连接段能够与第二安装板组连接固定，最终通过第一安装板组和第二安装板组组装固定到工程结构上。相较于现有的薄壁钢板构造的屈曲约束构件而言，本申请方案中中段的束状的屈曲约束单元构件的各向尺寸均匀，消除了不同方向的刚度及稳定性差异，局部稳定承载力和整体防屈曲能力高，在大轴向压应变及强震下的工作可靠性高，能实现微、小型化结构，占用空间小，且安装方便，适用于工程减震和加固。

下面对本申请的技术方案作进一步的说明：