一種壓強拉弱型單向屈曲約束支撐裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計領(lǐng)域，尤其是涉及一種壓強拉弱型單向屈曲約束支撐裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]早期的地震工程工作者為了減輕和避免地震災(zāi)害，研究并制定了一套較為完整的結(jié)構(gòu)抗震理論和方法，通過對結(jié)構(gòu)進行多遇地震下的抗震承載力驗算和罕遇地震下的彈塑性變形驗算來保證結(jié)構(gòu)抗震性能，以達到“小震不壞、中震可修、大震不到”的抗震設(shè)計要求。傳統(tǒng)抗震設(shè)計方法通過增強結(jié)構(gòu)本身的抗震性能在很大程度上保證了結(jié)構(gòu)的承載能力和延性，在地震來臨時能減輕結(jié)構(gòu)破壞和人員傷亡。但是由于此方法是通過結(jié)構(gòu)本身耗散地震能量，并且傳統(tǒng)設(shè)計方法的數(shù)據(jù)資料源于歷史上地震發(fā)生情況的總結(jié)，所以在對未來地震災(zāi)害的強度和特性尚不明確時，按傳統(tǒng)方法設(shè)計的結(jié)構(gòu)缺乏自我調(diào)節(jié)能力，很有可能無法滿足安全性的要求。
[0003]結(jié)構(gòu)減震控制是目前效果較為明顯的一個抗震途徑，具體方法是通過加設(shè)控制裝置使裝置和結(jié)構(gòu)共同耗能，以減輕結(jié)構(gòu)的地震反應(yīng)，達到避免或延遲主體結(jié)構(gòu)破壞的目的。被動控制是最早被提出又是目前被認為最有效且最容易實施的控制方法，它包括基礎(chǔ)隔震和耗能減震兩類方式。耗能減震這種控制方法允許地震能量往結(jié)構(gòu)傳遞，但在上部結(jié)構(gòu)中卻設(shè)置了特定的耗能裝置(阻尼器)，把本來應(yīng)有主體結(jié)構(gòu)消耗的地震能量大部分轉(zhuǎn)移給耗能裝置來耗散，大大減輕結(jié)構(gòu)自身由于塑性耗能所產(chǎn)生的損傷，有效避免結(jié)構(gòu)在地震中發(fā)生嚴重損傷和倒塌，因此這種技術(shù)具有很好的經(jīng)濟性和應(yīng)用前景。
[0004]防屈曲支撐作為一種新型的特殊阻尼器目前被廣泛應(yīng)用于結(jié)構(gòu)減震控制，具有良好的抗震性能和很強的工程應(yīng)用性。防屈曲支撐是一種兼具普通支撐和金屬屈服耗能阻尼器雙重功能的新型支撐形式，不僅解決了普通支撐在大震下容易受壓屈曲以及屈曲后導致結(jié)構(gòu)形成薄弱層的問題，同時還起到損傷控制的作用，使原來通過主體結(jié)構(gòu)梁端形成塑性鉸(損傷)的耗能方式轉(zhuǎn)變?yōu)樵诜狼尾考霞泻哪埽黧w結(jié)構(gòu)大部分保持彈性，從而能夠較好地保護主體結(jié)構(gòu)(梁、柱)使其在大震當中免受嚴重損傷，不僅提高了結(jié)構(gòu)的抗震性能又解決了震后修復的問題。
[0005]我國目前抗震設(shè)防目標采用“小震不壞、中震可修、大震不到”的三水準，根據(jù)此要求結(jié)構(gòu)在受到罕遇地震作用時應(yīng)能保證不倒塌。按照《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》(GB50011-2010)罕遇地震為1700-2500年一遇的地震，規(guī)范給出了水平地震影響系數(shù)來具體考慮罕遇地震作用，但是此系數(shù)是根據(jù)統(tǒng)計值得出的并不能保證未來地震強度不超過此值，因此對特別重要的建筑物抗震計算時水平地震影響系數(shù)取值應(yīng)該更高。罕遇地震發(fā)生屬于小概率事件，通過提高設(shè)計地震作用來保證結(jié)構(gòu)的安全不但會顯著提高建造成本有時也是不必要的，例如對核電站汽機廠房這類特殊的重要建筑可按規(guī)范規(guī)定的的抗震設(shè)防烈度考慮地震作用同時通過一定措施控制結(jié)構(gòu)在超出設(shè)防地震作用下的倒塌方向遠離核島來保證核島在極端情況下的安全。【實用新型內(nèi)容】
[0006]本實用新型的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種控制倒塌方向、結(jié)構(gòu)簡單、成本低的壓強拉弱型單向屈曲約束支撐裝置。
[0007]本實用新型的目的可以通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn):
[0008]—種壓強拉弱型單向屈曲約束支撐裝置，設(shè)置在主體結(jié)構(gòu)中，用以在地震中控制主體結(jié)構(gòu)的倒塌方向，該支撐裝置包括屈曲約束支撐組件、法蘭連接板、鋼套筒、上鋼拉桿和下鋼拉桿，所述的屈曲約束支撐組件的兩端分別通過法蘭連接板與主體結(jié)構(gòu)固定連接，所述的上鋼拉桿和下鋼拉桿的固定端與法蘭連接板固定連接，自由端相對插入到鋼套筒中，且兩個自由端之間設(shè)有第一間隙，所述的鋼套筒的兩端與法蘭連接板之間設(shè)有第二間隙。
[0009]所述的法蘭連接板包括設(shè)置在中央位置的十字型焊縫、設(shè)置在十字型焊縫兩側(cè)的鋼拉桿預(yù)留孔以及多個高強螺栓孔。
[0010]所述的上鋼拉桿和下鋼拉桿的固定端穿過法蘭連接板的鋼拉桿預(yù)留孔，并且通過螺帽與法蘭連接板固定。
[0011]所述的鋼套筒與上鋼拉桿和下鋼拉桿之間設(shè)有間隙。
[0012]所述的屈曲約束支撐組件包括由外向內(nèi)依次設(shè)置的套筒、填充層、無粘結(jié)膨脹層和核心板件，所述的核心板件與無粘結(jié)膨脹層之間設(shè)有間隙。
[0013]所述的核心板件為低屈服點板件，包括約束屈服段和非屈服段，所述的非屈服段設(shè)置在約束屈服段兩端，并且與十字型焊縫固接，所述的約束屈服段截面為一字型。
[0014]所述的鋼拉桿為高韌性高強度鋼拉桿，其截面為圓形。
[0015]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型具有以下優(yōu)點:
[0016]—、控制倒塌方向:本實用新型的屈曲約束支撐組件的兩端與法蘭連接板焊接，在主體結(jié)構(gòu)中起到一般的屈曲約束支撐作用，上鋼拉桿與下鋼拉桿的自由端插入到鋼套筒中并且在自由端之間預(yù)留第一間隙，同時在鋼套筒的兩端與法蘭連接板之間設(shè)有第二間隙，當在地震作用下支撐受到拉力時，僅由屈曲約束支撐組件單獨受力，當受到壓力時，屈曲約束支撐組件發(fā)生形變縮短，鋼套筒中的兩個自由端接觸后相互受力，同時鋼套筒的兩端也與法蘭連接板接觸，這時由屈曲約束支撐組件和鋼拉桿共同受力，因此本實用新型的受壓能力大于受拉能力，從而能夠控制建筑的主體結(jié)構(gòu)向受拉力方向一側(cè)倒塌。
[0017]二、結(jié)構(gòu)簡單、成本低:本實用新型結(jié)構(gòu)簡單，僅由三個主要部分組成，成本較低、便于安裝。
【附圖說明】
[0018]圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖2為實施例中本支撐裝置的布置圖。
[0020]圖3為圖1中A-A面的剖面圖。
[0021]圖4為核心板件的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]圖5為法蘭連接板的截面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023]其中:1、屈曲約束支撐組件，11、核心板件，111、約束屈服段，112、非屈服段，12、填充層，13、無粘結(jié)膨脹層，14、套筒，2、螺帽，31、上鋼拉桿，32、下鋼拉桿，