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屈曲约束支撑

日期:2022-03-15 点击量:

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屈曲约束支撑又称防屈曲支撑或BRB(Buckling restrained brace),产品技术最早发展于1973年的日本,当时的一批日本学者成功研发了最早的墙板式防屈曲耗能支撑,并对其进行了加入不同无粘结材料的拉压试验;1994年北岭地震后,美国也开始对防屈曲支撑体系进行相应的设计研究和大比例试验,同时结合理论计算分析了该支撑体系较其他支撑体系的优点。

屈曲约束支撑一般由3部分构成,即核心单元、约束单元及滑动机制单元,其中核心单元即芯材,又称为主受力单元,是构件中主要的受力元件,由特定强度的钢板制成。常见的截面形式为十字形、T形、双T形和一字形等,分别适用于不同的刚度要求和耗能需求。约束单元又称侧向支撑单元,负责提供约束机制,以防止核心单元受轴压时发生整体或余部屈曲。比较常见的约束形式为钢管填充混凝土或纯钢型结构约束。滑动机制单元又称为脱层单元,是在核心单元与约束单元间提供滑动的界面,使支撑在受拉和受压时尽可能有相似的力学性能,避免核心单元因受压膨胀后与约束单元间产生摩擦力而造成轴压力的大量增加,这种滑动单元一般是由一些无粘结材料制作而成的。

屈曲约束支撑仅芯板与其他构件连接,所受的荷载全部由芯板承担,外套筒和填充材料仅约束芯板受压屈曲,使芯板在受拉和受压下均不能进入屈服,因而,屈曲约束支撑的滞回性能优良(参见图4)。屈曲约束支撑一方面可以避免普通支撑拉压承载力差异显著的缺陷,另一方面具有金属阻尼器的耗能能力,可以在结构中充当“保险丝”,使得主体结构基本处于弹性范围内。因此,屈曲约束支撑的应用,可以全面提高传统的支撑框架在中震和大震下的抗震性能。

优点:承载力与刚度分离、承载力高、延性与滞回性能好、保护主体结构、减小相邻构件受力。

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