可提供附加阻尼的防屈曲钢支撑.pdf

本发明涉及一种可提供附加阻尼的防屈曲钢支撑；其特征是：它包括一字型低强度钢核心、圆形或箱型高强钢套管、内置填充料、外部约束钢套筒、节点加劲肋；一字型低强度钢核心置于圆形或箱型高强钢套管内部；圆形或箱型高强钢套管穿设于外部约束钢套筒内，内置填充料填充于圆形或箱型高强钢套管与外部约束钢套筒之间，节点加劲肋分别与一字型低强度钢核心及圆形或箱型高强钢套管的两端焊接连接。本防屈曲钢支撑首先是一个结构构件，能在“小震”弹性设计时为结构提供抗侧刚度和承载力，又能在“小震”时为结构提供附加阻尼比，降低结构所受地震力，其具有防屈曲钢支撑和轴向拉压金属阻尼器的双重功能，可降低工程造价，提高结构抗震性能。

1.  一种可提供附加阻尼的防屈曲钢支撑，其特征是：它包括一字型低强度钢核心、内部中空两端开口的圆形或箱型高强钢套管、内置填充料、外部约束钢套筒、节点加劲肋；一字型低强度钢核心置于圆形或箱型高强钢套管内部，两者紧密贴合；从而圆形或箱型高强钢套管得以约束一字型低强度钢核心，防止其受压屈曲；圆形或箱型高强钢套管穿设于外部约束钢套筒内，内置填充料填充于圆形或箱型高强钢套管与外部约束钢套筒之间，用于约束圆形或箱型高强钢套管，防止其受压屈曲；节点加劲肋分别与一字型低强度钢核心及圆形或箱型高强钢套管的两端焊接连接从而传递支撑轴向力。

2.  根据权利要求1所述的可提供附加阻尼的防屈曲钢支撑，其特征是：节点加劲肋的截面呈十字形。

3.  根据权利要求1所述的可提供附加阻尼的防屈曲钢支撑，其特征是：所述一字型低强度钢核心所用钢材强度低于圆形或箱型高强钢套管。

4.  根据权利要求1所述的可提供附加阻尼的防屈曲钢支撑，其特征是：所述内置填充料为混凝土。

可提供附加阻尼的防屈曲钢支撑
技术领域
本发明涉及建筑结构抗震防灾技术领域，具体涉及一种可提供附加阻尼的防屈曲钢支撑。
背景技术
我国为地震多发区，建筑结构在强烈地震中即便不倒塌，也会发生很大损伤，影响震后的正常使用。防屈曲支撑是一种抗震新技术，其通过约束机制防止受力核心受压屈曲，使其拉压性能接近。将其安装在原结构上，在“中震”和“大震”时可作为结构的附加耗能构件，先于结构主体进入塑性状态，耗散地震输入能量，提供附加阻尼，以保护主体结构，减轻震害。
根据我国建筑结构抗震设计规范要求，建筑结构在“小震”时应满足弹性设计，也就是说，作为结构主体的构件均应保持在弹性状态，包括防屈曲支撑，故而防屈曲支撑只能在“中震”和“大震”时发挥阻尼作用，如此，对于其使用范围受到一定限制。
另一方面，在建筑结构应对“小震”的弹性设计时，为了降低地震影响，节省工程造价，也会引入附加阻尼比这一概念，即通过为结构附加耗能装置，降低结构所受地震剪力，但该附加耗能装置不能作为结构构件使用，设计时不能考虑其刚度与承载力。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种可提供附加阻尼的防屈曲钢支撑，其首先是一个结构构件，能在“小震”弹性设计时为结构提供抗侧刚度和承载力，提高结构抗侧效率；其次，其又能在“小震”时为结构提供附加阻尼比，降低结构所受地震力，从而使得结构设计更加经济。
为了达到上述目的，本发明是这样实现的：
一种可提供附加阻尼的防屈曲钢支撑，它包括一字型低强度钢核心、内部中空两端开口的圆形或箱型高强钢套管、内置填充料、外部约束钢套筒、节点加劲肋；一字型低强度钢核心置于圆形或箱型高强钢套管内部，两者紧密贴合；从而圆形或箱型高强钢套管得以约束一字型低强度钢核心，防止其受压屈曲；圆形或箱型高强钢套管穿设于外部约束钢套筒内，内置填充料填充于圆形或箱型高强钢套管与外部约束钢套筒之间，用于约束圆形或箱型高强钢套管，防止其受压屈曲；节点加劲肋分别与一字型低强度钢核心及圆形或箱型高强钢套管的两端焊接连接从而传递支撑轴向力。
进一步，所述的可提供附加阻尼的防屈曲钢支撑，节点加劲肋的最佳截面呈十字形。
进一步，所述的可提供附加阻尼的防屈曲钢支撑，所述一字型低强度钢核心所用钢材强度低于圆形或箱型高强钢套管。
本发明的优点在于，利用不同强度的钢材在相同的轴向变形下进入屈服的时机不同这一基本力学原理，使由低屈服强度钢制成的附加阻尼部件（即本防屈曲支撑）先进入屈服，为“小震”设计提供附加阻尼比，从而使由屈服强度相对较高的钢材制成的结构构件部分，在“小震”时保持在弹性状态，为结构提供刚度和强度，而“中震”和“大震”时也能进入塑性耗能状态，耗散地震输入能量。
附图说明
图1为本发明结构示意图。
图2 为图1中2-2横截面图（2-2）。
图3为图1中3-3横截面图（3-3）。
图4为图1中4-4横截面图（4-4）。
图5为图1中5-5横截面图（5-5）。
图6 为本发明专利在建筑结构中的布置方式示意图。
具体实施方式
以下通过具体实施例进一步说明本发明。
如图1至图6所示，一种可提供附加阻尼的防屈曲钢支撑，其包括：
一字型低强度阻尼钢核心1置于圆形或箱型高强钢核心内部2；节点加劲肋5分别与一字型低强度阻尼钢核心1及圆形或箱型高强钢核心2的两端通过侧面对接焊缝进行连接；将焊接组装为一整体的节点加劲肋5、一字型低强度阻尼钢核心1及圆形或箱型高强钢核心2置于外部约束钢套筒4中；填充料3浇灌于外部约束钢套筒4与圆形或箱型高强钢核心2之间，待混凝土养护完成，本发明制作完毕。
本防屈曲钢支撑首先是一个结构构件，能在“小震”弹性设计时为结构提供抗侧刚度和承载力，提高结构抗侧效率；其次，其又能在“小震”时为结构提供附加阻尼比，降低结构所受地震力，从而使得结构设计更加经济。其具有防屈曲钢支撑和轴向拉压金属阻尼器的双重功能，可降低工程造价，提高结构抗震性能。