屈曲約束支撐的發(fā)明及產(chǎn)品性能特點

時間：2020-06-30作者：上海藍科建筑減震科技股份有限公司瀏覽：118

一、屈曲約束支撐的產(chǎn)生
屈曲約束支撐簡稱BRB,較早發(fā)明于日本。日本是亞洲大陸東緣、太平洋西北部的一個島國。由于日本列島正處在環(huán)繞太平洋的褶皺帶上,地殼較不穩(wěn)定,因此,多火山、地震每年都會給日本帶來沉重的災(zāi)難。日本建筑學(xué)*為了減少地震給建筑帶來的破壞成功研發(fā)了較早的建筑減震產(chǎn)品墻板式防屈曲耗能支撐。1994年1月17日的美國洛杉機北嶺發(fā)生6.6級強烈地震，造成生命和財產(chǎn)的巨大損失，隨后美國也開始對減震產(chǎn)品的設(shè)計研發(fā)和試驗。以隔震建筑為例,自1993年首棟采用夾層橡膠墊的多層隔震住宅(汕頭市陵海路8層框架結(jié)構(gòu)商住樓)建成以來,目前我國已建成隔震建筑4000余棟。經(jīng)歷過1976年的唐山大地震、2008年的汶川大地震后人們對建筑物結(jié)構(gòu)性能要求也越來越高。
二、普通支撐和屈曲約束支撐的對比
普通支撐受壓會產(chǎn)品屈曲現(xiàn)象，當(dāng)支撐受壓屈曲后，剛度和承載力急劇降低。由受壓變成受拉狀態(tài)時，支撐的內(nèi)力以及剛度接近為0為解決這一問題，建筑學(xué)*在支撐外部設(shè)置套管，約束支撐的受壓屈曲，構(gòu)成屈曲約束。
三、屈曲約束支撐概述
屈曲約束支撐是一種安裝在建筑結(jié)構(gòu)中，平時承載，震時消能的，消能-承載雙功能構(gòu)件。一方面可以避免普通支撐拉壓承載力差異的顯著缺陷，另一方面具有金屬阻尼器的耗能能力，在結(jié)構(gòu)中扮演“保險絲”角色。因此，屈曲約束支撐可以全面提高傳統(tǒng)支撐框架的抗震性能。
屈曲約束支撐僅芯板與其他構(gòu)件相連接，所受的荷載全部由芯板承擔(dān)，外套筒和填充材料僅約束芯板受壓屈曲，使芯板在受拉和受壓下均能進入屈服，因而，屈曲約束支撐的滯回性能優(yōu)良。
四、屈曲約束支撐芯板構(gòu)造形式分類
灌漿型指約束材料為混凝土材料，而純鋼型則指整個產(chǎn)品僅使用鋼材。灌漿型產(chǎn)品為早期產(chǎn)品，在各國使用較為廣泛。灌漿型在生產(chǎn)中質(zhì)量較為難以控制，且產(chǎn)品本身自重大。雖然純鋼型則相對發(fā)展較晚，但純鋼型直接使用成熟的鋼結(jié)構(gòu)加工方式進行加工，質(zhì)量可嚴格控制到機械產(chǎn)品的精度，一般結(jié)構(gòu)內(nèi)部空心比灌漿型輕。在同等噸位下，純鋼型體積較小，施工較靈活。
五、屈曲約束支撐的優(yōu)點
相對于普通支撐，屈曲約束支撐的較大優(yōu)點是自身的承載力與剛度的分離。普通支撐因需要考慮其自身的穩(wěn)定性，使截面和支撐剛度過大，從而導(dǎo)致結(jié)構(gòu)的剛度過大，這就間接地造成地震力過大，形成了不可避免的惡性循環(huán)。選用防屈曲支撐，即可避免此類現(xiàn)象，在不增加結(jié)構(gòu)剛度的情況下滿足結(jié)構(gòu)對于承載力的要求。
屈曲約束支撐在彈性階段工作時，就如同普通支撐可為結(jié)構(gòu)提供很大的抗側(cè)剛度，可用于抵抗小震以及風(fēng)荷載的作用。屈曲約束支撐在彈塑性階段工作時，變形能力強、滯回性能好，就如同一個性能優(yōu)良的耗能阻尼器，可用于結(jié)構(gòu)抵御強烈地震作用。


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• 屈曲約束支撐的發(fā)明及產(chǎn)品性能特點

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• 屈曲約束支撐的試驗檢測標(biāo)準

  屈曲耗能支撐是一項新的抗震應(yīng)用，它的類型、構(gòu)造耗能性能以及應(yīng)用防屈曲耗能支撐進行抗震加固的設(shè)計方法，在世界各地有了典型應(yīng)用實例，進一步提出了防屈曲耗能支撐應(yīng)用于抗震工程領(lǐng)域中的特點及發(fā)展趨勢。 屈曲約束支撐的試驗檢測標(biāo)準： ①在相同的項目中，屈曲約束支撐應(yīng)測試和檢查。按照結(jié)構(gòu)形式的支撐，**鋼支架材料和屈服承載力分類、采樣率為2%，并在每個類別至少一個測試塊。相同結(jié)構(gòu)形式和芯鋼支撐材料的屈曲約束支

• 屈曲約束支撐的受力特性

  屈曲約束支撐在受拉的時候只有內(nèi)核單元伸長，和普通支一樣只存在截面強度問題。而在受壓的時候，不但要考慮強度問題，也要分析穩(wěn)定問題，而且屈曲約束支撐較終的破壞形式往往就是失穩(wěn)破壞。 屈曲約束支撐的軸向壓力由內(nèi)核單元受，當(dāng)壓力逐漸增大的過程中，內(nèi)芯受壓橫向變形并且慢慢隆起。由于內(nèi)芯和約束單元間隙一般很小，使得內(nèi)芯較大側(cè)移的部位首先和約束單元接觸，此時內(nèi)芯達到較低階屈曲模態(tài)，即一階模態(tài)。隨著壓力的進一步增

• 屈曲約束支撐的應(yīng)用前景

  屈曲約束支撐(buckling-restrained- braces，簡寫B(tài)RB)是指受壓時沒有屈曲發(fā)生的構(gòu)件，作為支撐或阻尼器在建筑結(jié)構(gòu)中使用。屈曲約束支撐是一種新型的結(jié)構(gòu)構(gòu)件，其截面尺寸小，抗震能力強，不但能應(yīng)用于既有建筑的抗震加固改造，而且還可應(yīng)用于新建建筑，在建筑結(jié)構(gòu)中發(fā)揮良好的節(jié)能減排作用。在既有性建筑結(jié)構(gòu)的抗震加固改造中，BRB表現(xiàn)出方便快捷的特點。 我國是多地震國家且擁有較長的海岸線