一种免螺栓串联式双屈服点屈曲约束支撑的制作方法

1.本发明涉及建筑领域，具体涉及一种免螺栓串联式双屈服点屈曲约束支撑。


背景技术：

2.屈曲约束支撑又称防屈曲支撑或brb，其可为框架或排架结构提供很大的抗侧刚度和承载力，采用其作为支撑的结构体系在建筑结构中应用十分广泛。屈曲约束支撑是一种受压时发生屈服而不发生屈曲的构件，其构造组成可从横向和纵向分析。横向部分主要包括耗能内芯板构件、外约束构件(钢管、混凝土等)和无黏结材料等；纵向构成主要包括约束屈服段、约束非屈服段、无约束非屈服段等。传统的屈曲约束支撑通常采用大量螺栓实现约束屈服段和约束非屈服段的约束，导致装置整体的加工精度要求高，造价高，影响推广与应用。


技术实现要素：

3.本发明的目的是提供一种结构简单、使用方便的免螺栓串联式双屈服点屈曲约束支撑。
4.为解决上述问题，采用以下技术方案：
5.一种免螺栓串联式双屈服点屈曲约束支撑，包括：芯板，芯板包括n个屈服段和n 1个连接段，屈服段与连接段固定设置，屈服段与连接段分别间隔并串联设置，其中n为正整数；约束构件，约束构件为两件并分别设置于芯板最大表面积的两侧，约束构件的长度小于芯板的长度；限位凸起，限位凸起设置于连接段的宽度延伸方向，每个连接段设置有至少一个所述限位凸起；限位板，限位板为两个一组，每组限位板与限位凸起一一对应，每组的两个限位板分别设置于限位凸起沿芯板屈服方向的两侧，限位板两端分别与两件约束构件固定连接，限位板用于限制限位凸起沿芯板屈服方向移动的极限并同时用于将两件约束构件连接为一体。
6.可选的，芯板包括2个屈服段，分别为第一屈服段和第二屈服段，第一屈服段的横截面积和长度均小于第二屈服段。通过横截面积以及长度的设计使得第一屈服段和第二屈服段具有不同的屈服力，通过限位板和限位凸起的设计使得第一屈服段和第二屈服段的变形极限得到控制，使第一屈服段和第二屈服段能够实现屈服切换，实现双屈服点效果。第一屈服段可设计为在小震下即屈服，第二屈服段可设计为在中、大震下才屈服，从而实现在小震、中大震均耗能，提高耗能能力和材料利用效率。当芯板包括2个屈服段时，芯板包括3个连接段，3个连接段分别为第一连接段、第二连接段和第三连接段。优选的，在连接段两侧宽度延伸方向均设置有限位凸起。其中，设置在第一连接段上的限位凸起为第一限位凸起，设置在第二连接段上的限位凸起为第二限位凸起，设置在第三连接段上的限位凸起为第三限位凸起。限位板为两个一组，每组限位板与限位凸起一一对应，与第一限位凸起对应的限位板为第一限位板，与第二限位凸起对应的限位板为第二限位板，与第三限位凸起对应的限位板为第三限位板。连接段与屈服段间隔并串联设置，此时，芯板从右至左依次包括：第一
连接段、第一屈服段、第二连接段、第二屈服段和第三连接段，其中第一屈服段和第二屈服段的位置可以进行互换。
7.可选的，还包括：加强板，加强板设置为多个，加强板两端分别与两件约束构件固定连接，加强板用于加强两件约束构件连接为一体的稳定性。
8.可选的，约束构件与芯板之间设置有间隙，间隙内填充有无粘结材料。
9.可选的，约束构件包括槽型钢和固定设置于槽型钢内的加劲肋。
10.可选的，约束构件包括方钢，方钢内填充有混凝土。
11.可选的，芯板端部截面形状为一字型、十字型、h型或王字型。
12.可选的，限位板和加强板均为钢板制成。
13.可选的，限位板和加强板的截面形状为一字型、l型或c字型。
14.可选的，屈服段、连接段和限位凸起一体成型。
15.本发明的上述技术方案具有如下有益的技术效果：限位板两端分别与两侧约束构件固定连接的设计，使限位板能够通过多种方式(比如焊接等)将两侧约束构件固定为一体，实现约束芯板。与此同时，限位板还能够限制限位凸起沿芯板屈服方向移动的极限，在n大于或等于2时，由于限位凸起沿芯板屈服方向移动的极限被限制，有效使得各屈服段的刚性或弹塑性变形耗能状态能够进行切换。通过创造性设计使得限位板这一个部件能够同时实现两个功能，在大幅降低生产难度的同时提高产品性能。
附图说明
16.图1是本发明爆炸结构示意图；
17.图2是本发明装配结构示意图；
18.其中：1-芯板，11-第一屈服段，12-第二屈服段，13-第一连接段，14-第二连接段，15-第三连接段，16-第一限位凸起，17-第二限位凸起，18-第三限位凸起，21-第一限位板，22-第二限位板，23-第三限位板，3-加强板，4-约束构件。
具体实施方式
19.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本发明进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本发明的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。
20.一种免螺栓串联式双屈服点屈曲约束支撑，包括：芯板1，芯板1包括n个屈服段和n 1个连接段，屈服段与连接段固定设置，屈服段与连接段分别间隔并串联设置，其中n为正整数；约束构件4，约束构件4为两件并分别设置于芯板1最大表面积的两侧，约束构件4的长度小于芯板1的长度；限位凸起，限位凸起设置于连接段的宽度延伸方向，每个连接段设置有至少一个限位凸起；限位板，限位板为两个一组，每组限位板与限位凸起一一对应，每组的两个限位板分别设置于限位凸起沿芯板1屈服方向的两侧，限位板两端分别与两件约束构件4固定连接，限位板用于限制限位凸起沿芯板1屈服方向移动的极限并同时用于将两件约束构件4连接为一体。限位板两端分别与两侧约束构件4固定连接的设计，使限位板能够通过多种方式(比如焊接等)将两侧约束构件4固定为一体，实现约束芯板1。与此同时，限位
板还能够限制限位凸起沿芯板1屈服方向移动的极限，在n大于或等于2时，由于限位凸起沿芯板1屈服方向移动的极限被限制，有效使得各屈服段的刚性或弹塑性变形耗能状态能够进行切换。通过创造性设计使得限位板这一个部件能够同时实现两个功能，在大幅降低生产难度的同时提高产品性能。各屈服段的长度、截面可分别进行独立设计，实现承载力设计与刚度设计解耦，大大提高设计灵活性与产品适用性。
21.可选实施例中，芯板1包括2个屈服段，分别为第一屈服段11和第二屈服段12，第一屈服段11的横截面积和长度均小于第二屈服段12。通过横截面积以及长度的设计使得第一屈服段11和第二屈服段12具有不同的屈服力，通过限位板和限位凸起的设计使得第一屈服段11和第二屈服段12的变形极限得到控制，使第一屈服段11和第二屈服段12能够实现屈服切换，实现双屈服点效果。第一屈服段11可设计为在小震下即屈服，第二屈服段12可设计为在中、大震下才屈服，从而实现在小震、中大震均耗能，提高耗能能力和材料利用效率。当芯板1包括2个屈服段时，芯板1包括3个连接段，3个连接段分别为第一连接段13、第二连接段14和第三连接段15。优选的，在连接段两侧宽度延伸方向均设置有限位凸起。其中，设置在第一连接段13上的限位凸起为第一限位凸起16，设置在第二连接段14上的限位凸起为第二限位凸起17，设置在第三连接段15上的限位凸起为第三限位凸起18。限位板为两个一组，每组限位板与限位凸起一一对应，与第一限位凸起16对应的限位板为第一限位板21，与第二限位凸起17对应的限位板为第二限位板22，与第三限位凸起18对应的限位板为第三限位板23。连接段与屈服段间隔并串联设置，此时，芯板1从右至左依次包括：第一连接段13、第一屈服段11、第二连接段14、第二屈服段12和第三连接段15，其中第一屈服段11和第二屈服段12的位置可以进行互换。在工作过程中，整体受拉至第一屈服段11发生屈服(出现第一次屈服)，此时第二限位凸起17尚未与第二限位板22接触，第三限位凸起18尚未与第三限位板23接触；继续受拉至第二限位凸起17与第二限位板22发生接触，第一屈服段11变形不再增加，此时第二屈服段12尚未屈服，且第三限位凸起18尚未与第三限位板23接触；继续受拉至第二屈服段12发生屈服(出现第二次屈服)，此时第三限位凸起18尚未与第三限位板23接触；继续受拉至第三限位凸起18与第三限位板发23生接触，以此完成工作使命；受压时原理同受压，并根据传统brb原理，受压性能与受拉性能相同。第一屈服段11屈服早于第二屈服段12，第一屈服段11屈服且第二限位凸起17与第二限位板22发生接触后、第二屈服段12屈服前，支撑刚度存在上升段，避免支撑刚屈服即刚度退化，有利于减小整体结构变形，提高结构抗震能力。
22.可选实施例中，还包括：加强板3，加强板3设置为多个，加强板3两端分别与两件约束构件4固定连接，加强板3用于加强两件约束构件4连接为一体的稳定性。
23.可选实施例中，约束构件4与芯板1之间设置有间隙，间隙内填充有无粘结材料。
24.可选实施例中，约束构件4包括槽型钢和固定设置于槽型钢内的加劲肋。
25.可选实施例中，约束构件4包括方钢，方钢内填充有混凝土。
26.可选实施例中，芯板1端部截面形状为一字型、十字型、h型或王字型。
27.可选实施例中，限位板和加强板3均为钢板制成。
28.可选实施例中，限位板和加强板3的截面形状为一字型、l型或c字型。
29.可选实施例中，屈服段、连接段和限位凸起一体成型。