約束屈曲支撐混凝土框架梁柱節點的製作方法

2023-10-04 16:46:14 2

專利名稱：約束屈曲支撐混凝土框架梁柱節點的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種建築構件，特別是涉及一種約束屈曲支撐混凝土框架梁柱節
點O
背景技術：
防屈曲約束支撐是一種受壓時不會發生屈曲失穩的軸力構件，在我國臺灣地區 稱之為挫屈拘束支撐(Buckling Restrained Braces,簡稱BRB)。在美國和日本則稱之為無 粘結支撐(Unbonded Braces,簡稱UBB)。防屈曲約束支撐主要由兩部分組成內核芯 材單元和外圍約束單元。兩者之間通過填充細石混凝土來實現外圍約束套管對內核芯材 的約束，限制其受壓屈曲。混凝土和內核芯材鋼構件之間通過一層薄材料分開，以允許 鋼構件可以在混凝土中滑動。內核單元一般採用低屈服點的鋼材，從中部到兩端依次由 核心段、過渡段和連接段組成。核心段是內核單元中較長的一段區域，是防屈曲約束支 撐中最主要的組成部分，此段全長被約束單元包裹。核心段的截面形式多種多樣，常用 的有以下幾種一字形、十字形、工字形等。連接段是連接內核單元與框架節點板的區 域，未被約束單元包裹，考慮到連接螺栓孔的削弱及缺少約束單元的可靠約束，其截面 形狀要比核心段大很多，以保證強度和穩定要求。過渡段是連接核心段與連接段的一段 過渡區域，主要是為了實現核心段到連接段的截面形狀變化的過渡，以減小應力集中。 外圍約束單元多由鋼管(方形或圓形)內填混凝土或砂漿組成，或者由空心的鋼筋混凝 土柱構成，外包在內核單元周圍。防屈曲約束支撐所承受的全部軸力都由內核芯材來承 擔，外圍約束單元不承擔軸力，只提供對內核芯材的約束作用防止屈曲。防屈曲約束支 撐是通過低屈服點的軟鋼芯材在拉、壓荷載反覆作用下產生較大的塑性變形，消耗風、 地震作用輸入結構的能量，減小結構的振動響應，保護結構構件或減小結構的損傷。與 傳統支撐比較，防屈曲約束支撐的內核芯材發生屈服但由於外圍約束的限制使其不能由 於失穩而屈曲，所以防屈曲約束支撐的承載力和變形能力有顯著的提高，且屈服後的塑 性變形發展穩定。屈曲約束支撐在日本進入工程應用較早，特別是在阪神大地震以後，這種支撐 作為阻尼器大量應用在工程中，截止至2008年已有至少250幢以上的建築物採用了 BRB 作為提高抗震設防水平的措施。美國也在1994年Northridge地震以後，也開始了對屈曲 約束支撐的鋼結構體系的研究，並且在一些新的鋼結構中進行了應用。近幾年防屈曲約 束支撐在大陸地區也逐漸被人們使用，如北京威盛大廈、北京銀泰中心、上海古北財富 中心和西部機電科技商務中心等。目前約束屈曲支撐多應用於鋼結構，但對於混凝土框 架應用較少。約束屈曲支撐與混凝土梁節點仍有待完善和改進。

發明內容
本發明的目的在於提供一種約束屈曲支撐混凝土框架梁柱節點，防屈曲約束支 撐的鋼筋混凝土框架結構不但可以增加整體剛度、提高結構延性，而且由於其受壓時不會屈曲的特性可以充分發揮消能作用，在工程抗震領域具有重要的應用價值。本發明的目的是通過以下技術方案實現的
約束屈曲支撐混凝土框架梁柱節點，由約束屈曲支撐與混凝土梁柱構成，約束屈 曲支撐混凝土框架梁柱節點為栓釘連接式節點，它是約束屈曲支撐混凝土框架梁柱的節
點ο所述的約束屈曲支撐混凝土框架梁柱節點，約束屈曲支撐混凝土框架梁柱節點 為型鋼式節點，它是約束屈曲支撐混凝土框架梁柱的節點。所述的約束屈曲支撐混凝土框架梁柱節點，約束屈曲支撐混凝土框架梁柱節點 為組合式節點，它是約束屈曲支撐混凝土框架梁柱的節點。所述的約束屈曲支撐混凝土框架梁柱節點，約束屈曲支撐混凝土框架梁柱節點 為約束屈曲支撐與基礎連接節點，它是約束屈曲支撐混凝土框架的約束屈曲支撐與基礎 的節點。本發明的優點與效果是
鋼筋混凝土框架結構在我國應用比較廣泛，有完整的設計方法和設計理論，但抗震 性能較差，尤其在高層和大跨度建築中應用有局限性。在高烈度區，要想達到抗震等級 的要求就必須加大截面面積，大大提高了造價，材料用量大，很不經濟。經過適當的 設計，含有防屈曲約束支撐的鋼筋混凝土框架結構不但可以增加整體剛度、提高結構延 性，而且由於其受壓時不會屈曲的特性可以充分發揮消能作用，在工程抗震領域具有重 要的應用價值。對於大跨度及高層混凝土結構為了達到其抗震性能的要求，通過合理的設計約 束屈曲支撐可以減小截面面積、降低結構自重、降低造價，節約建築材料、增加有效使 用面積。經過時間的洗禮及自然災害的侵襲，很多建築的抗震性能已經退化，把這些建 築拆掉重建又比較浪費資源。那麼用屈曲約束支撐對混凝土結構進行加固就是一種非常 有效的方法。與傳統支撐比較，防屈曲約束支撐的內核芯材發生屈服但由於外圍約束的限制 使其不能由於失穩而屈曲，所以防屈曲約束支撐的承載力和變形能力有顯著的提高，且 屈服後的塑性變形發展穩定，具有良好的耗能能力，保證人民生命財產的安全。為提高 混凝土框架的抗震性能做出貢獻。


圖1-1、圖1-2為栓釘連接式梁柱節點結構的示意圖； 圖2-1、圖2-2為型鋼式梁柱節點結構的示意圖3-1、圖3-2為組合式梁柱節點結構的示意圖； 圖4-1、圖4-2為約束屈曲支撐與基礎連接節點結構示意圖。
具體實施例方式本發明是針對混凝土結構在我國應用比較廣泛，有完整的設計方法和設計理 論。隨著國家的發展、人們生活水平的提高，人們對建築物的使用要求越來越高。建築 物越來越趨向高層、超高層、大跨度的結構，而混凝土結構在這幾方面比較有局限性。經過實驗研究證明經過合理的設計，約束屈曲支撐可以顯著改善混凝土結構的性能，使 混凝土結構應用更廣泛更適用於現在的設計要求。目前我國的混凝土結構建築較多，經 過時間的洗禮及自然災害的侵襲，很多建築的抗震性能已經退化，把這些建築拆掉重建 又比較浪費資源。那麼用屈曲約束支撐對混凝土結構進行加固就是一種非常有效的方 法。在實際工程中的應用已經證明了這一點。本發明是約束屈曲支撐混凝土框架梁柱節點，利用屈曲約束支撐改善結構的抗 震性能。本發明對栓釘連接式節點、型鋼式節點、以及組合式節點等幾種主要形式進行 研究。如圖1-1、圖1-2所示，本發明給出的這種約束屈曲支撐混凝土框架梁柱節點為 栓釘連接式節點，它是約束屈曲支撐混凝土框架梁柱的節點。如圖2-1、圖2-2所示，本發明給出的這種約束屈曲支撐混凝土框架梁柱節點為 型鋼式節點，它是約束屈曲支撐混凝土框架梁柱的節點。如圖3-1、圖3-2所示，本發明給出的這種約束屈曲支撐混凝土框架梁柱節點為 組合式節點，它是約束屈曲支撐混凝土框架梁柱的節點。如圖4-1、圖4-2所示，本發明給出的這種約束屈曲支撐混凝土框架梁柱節點為 約束屈曲支撐與基礎連接節點，它是約束屈曲支撐混凝土框架的約束屈曲支撐與基礎的 節點。
權利要求
1.約束屈曲支撐混凝土框架梁柱節點，由約束屈曲支撐與混凝土梁柱構成，其特徵 在於約束屈曲支撐混凝土框架梁柱節點為栓釘連接式節點，它是約束屈曲支撐混凝土框 架梁柱的節點。
2.根據權利要求1所述的約束屈曲支撐混凝土框架梁柱節點，其特徵在於約束屈曲支 撐混凝土框架梁柱節點為型鋼式節點，它是約束屈曲支撐混凝土框架梁柱的節點。
3.根據權利要求1所述的約束屈曲支撐混凝土框架梁柱節點，其特徵在於約束屈曲支 撐混凝土框架梁柱節點為組合式節點，它是約束屈曲支撐混凝土框架梁柱的節點。
4.根據權利要求1所述的約束屈曲支撐混凝土框架梁柱節點，其特徵在於約束屈曲支 撐混凝土框架梁柱節點為約束屈曲支撐與基礎連接節點，它是約束屈曲支撐混凝土框架 的約束屈曲支撐與基礎的節點。
全文摘要
約束屈曲支撐混凝土框架梁柱節點，涉及一種建築構件，由約束屈曲支撐與混凝土梁柱構成，其特徵在於約束屈曲支撐混凝土框架梁柱節點為栓釘連接式節點，它是約束屈曲支撐混凝土框架梁柱的節點。約束屈曲支撐混凝土框架梁柱節點為型鋼式節點，它是約束屈曲支撐混凝土框架梁柱的節點。約束屈曲支撐混凝土框架梁柱節點為組合式節點，它是約束屈曲支撐混凝土框架梁柱的節點。約束屈曲支撐混凝土框架梁柱節點為約束屈曲支撐與基礎連接節點，它是約束屈曲支撐混凝土框架的約束屈曲支撐與基礎的節點。由約束屈曲支撐與混凝土梁柱抗震性能好，可以應用於大跨度及高層混凝土框架。
文檔編號E04B1/98GK102011434SQ20101055795
公開日2011年4月13日 申請日期2010年11月24日 優先權日2010年11月24日
發明者朱江, 李幗昌, 林丹 申請人:瀋陽建築大學