構造原理 屈曲約束支撐(Buckling-RestrainedBrace,簡稱BRB)由鋼芯、約束部件和隔離材料三部分組成。鋼芯中段要加工成截面削弱的工作段,在達到設定的變形時可屈服耗能;約束部件用鋼管內填混凝土或鋼筋混凝土制成,包裹在鋼芯四周,具有防止鋼芯發生低階受壓屈曲的功能;隔離材料為硅膠、橡膠等復合材料制成的具有設定厚度的薄膜,敷設在鋼芯和約束部件之間,可保證鋼芯發生自由軸向變形。常見的屈曲約束支撐構造如圖1所示。 圖1 常見的屈曲約束支撐構造 普通支撐發生壓桿失穩,承載力很低,拉壓不對稱性,滯回曲線包圍面積(耗能)且不規律性(圖2a)。相反,屈曲約束支撐的工作原理如圖2b,約束部件可為鋼芯提供側向約束,鋼芯不發生低階受壓屈曲,拉壓對稱性好,滯回曲線包圍面積大、規律性好,耗能穩定。 圖2 普通支撐與屈曲約束支撐工作原理對比 產品優點 與普通鋼支撐相比,屈曲約束支撐具有以下優點:不但能向建筑結構提供剛度,還可以提供等效附加阻尼,具有支撐和阻尼器雙重功效;在強震發生時,不僅可以屈服耗能,還能保持承載力,具有足夠的強度和延性儲備。 與粘滯阻尼減震技術相比,屈曲約束支撐具有以下優點:產品制作成本較低;日常維護成本較低;可同時提供剛度和阻尼;與粘滯阻尼減震技術兼容。 與傳統抗震技術相比,提供附加阻尼,降低地震作用;在多遇地震、設防地震和罕遇烈度下均具有保護主體結構的作用,可方便進行性能化設計;既可以用于新建建筑,也可用于抗震加固和節能改造,與抗震技術兼容;避免現場濕作業,施工周期短;建筑終身造價低。 另外,可按V型、人字型、單斜形布置,也可呈交叉形布置,還可做成墻式阻尼器;可采用螺栓連接、鉸接、焊接等多種連接形式,施工方便。 |