屈曲约束支撑是为了改善支撑的抗震性能,通过其自身刚度和先于结构主体屈服产生的滞回耗能来减轻甚至避免主体在地震中的损坏屈曲约束支撑具有明确的屈服承载力。在大震下可起到“保险丝”的作用,用于保护主体结构在大震下不屈服或者不严重破坏,并且大震后,经核查,可以更换损坏的支撑。设置屈曲不仅能提高结构抗震能力,还能减小支撑的外观尺寸。
屈曲约束支撑是由芯材、约束芯材屈曲的套管和位于芯材和套管间的无粘接材料组成及填充材料组成的一种支撑构件。屈曲约束支撑应用于框架结构工程中用钢支撑代替剪力墙的一种创新技术,是建筑结构的一部分,新的结构形式引发新的施工工艺,新的施工工艺研制应用创新总结形成了本工法。
屈曲约束支撑在地震作用下钢支撑内芯主要承担结构的水平地震力而约束构件则仅对支撑的受压屈曲行为进行限制,从而使支撑在拉压两个方向都接近二力杆受力。钢支撑解决了普通支撑受压屈曲后出现强度和刚度退化以及容易发生疲劳断裂等性能问题其在拉压两个方向的强度和刚度基本一致。对于装有屈曲约束支撑并经过适当设计的建筑物屈曲约束支撑可在地震中先于结构耗能转移结构中的能分布从而充当“结构保险丝构件”的角色有效避免结构在大震中发生严重损伤。
屈曲约束支撑技术点:若把支撑按照大震地震力进行稳定性设计,虽然可做到支撑不屈曲但却会导致结构太刚太强地震力也随之增加梁柱截面显著增大工程造价提升。因此在当前抗震设计中由于经济性要求的限制普通支撑仅能按小震地震力进行稳定性设计,当地震力超过小震而达到中震或大震水平后普通支撑必定会受压屈曲在地震往复作用下发生疲劳断裂终在拉压两个方向都失去作用即使改变支撑的布置形式也无法将破坏模式改变。屈曲约束支撑只需根据强度选择截面采用屈曲约束支撑来调整结构的抗扭刚度可获得比普通支撑更好的效果屈曲约束支撑可同时给结构提供足够的刚度和阻尼无需与大型支撑配合使用建筑空间利用率更高。在结构体系设计时屈曲约束支撑可简化为二力杆模型。震后只需更换屈曲约束支撑部件主体结构经过小修后便可立即投入使用减少震后修复的时间和经济损失。
屈曲约束支撑采用拉压屈服的耗能方式比传统的弯曲、剪切或扭转屈服形式的耗能能力更高屈曲约束支撑的耗能金属部分一般不出现焊接抗疲劳断裂性能进一步提高不易在地震中发生金属断裂。
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