屈曲约束支撑：1.1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。
1.2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。对于装有并经过适当设计的建筑物,可在地震中先于结构耗能,转移结构中的能量分布,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。
2、技术优点:
2.1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。
2.2只需根据强度选择截面,采用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。
2.3震后只需更换部件,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。
2.4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。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。
屈曲约束支撑的分类,主要有以下两种
1、组合钢管混凝土式
1.1基本构造:一字型内芯,双预制钢管混凝土组合作为约束构件,节点采用焊接。
1.2优点:全拼接组装更简便,预制件施工速度更快,避免繁琐的脱离粘结工序,预制混凝土方式质量更易控制、品质更保证,生产周期短,无焊接屈服段低周疲劳性好钢管混凝土作约束构件稳定性好。
1.3抗震性能系数:进行了大量组合钢管混凝土式低周往复试验,支撑大应变为±2.6%,累积塑性变形能力约为屈服位移的600倍,轴性刚度理论值与设计值相差小于5%,受压承载力调整系数小于1.3。
2、组合角钢式:
2.1基本构造:四角钢组合作为十字形内芯,双角钢组合作为约束构件,节点采用焊接方式。
2.2优点:内芯屈服段无焊接组装技术可提升低周疲劳性能,减少残余变形,全拼接组装速度快,端部套筒可提高节点稳定性。
2.3抗震性能:进行了大量组合角钢式的低周往复试验,支撑大变形为±3%,累积塑性变形能力为屈服位移的1068倍,轴向刚度理论值与设计值相差小于5%,受压承载力调整系数小于1.3。
