【WO2019204558A1】屈曲约束支撑和包括相关申请的相同交叉引用的框架【专利】

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屈曲约束支撑设计

屈曲约束支撑设计

屈曲约束支撑设计近年来,屈曲约束支撑技术在工程设计中得到了广泛应用。

屈曲约束支撑设计是一种利用结构材料的屈曲特性来增加结构的承载能力的方法,通过合理的设计和施工,可大幅度提高结构的稳定性和安全性。

本文将针对屈曲约束支撑设计进行深入探讨,旨在帮助读者更好地了解和应用该设计技术。

一、屈曲约束支撑的概念与原理屈曲约束支撑是一种通过增加约束力来提高结构承载能力的方法。

其基本原理是通过使用屈曲杆件或支撑构件,将结构的屈曲变形转化为约束变形,从而提高结构的稳定性。

屈曲约束支撑可以分为两种类型:弯曲屈曲约束和压杆约束。

弯曲屈曲约束通过增加结构的刚度,将结构的屈曲变形转化为弯曲变形;压杆约束则通过施加压力,将结构的屈曲变形转化为压杆行为,从而增加结构的承载能力。

二、屈曲约束支撑设计的优势与应用领域1. 优势:(1)提高结构的承载能力:屈曲约束支撑设计能够显著提高结构的承载能力,使得结构能够安全地承受更大的荷载。

(2)降低结构成本:相比传统的加固方法,屈曲约束支撑设计更为经济实用,减少了材料的使用量和施工难度,从而有效降低了结构的成本。

(3)节约施工时间:由于屈曲约束支撑设计采用了简化的施工工艺,可减少结构改造所需的时间,提高工程进度。

2. 应用领域:屈曲约束支撑设计广泛应用于各类工程结构的加固与改造中,特别适用于以下场景:(1)钢结构框架:对于具有较长结构单元或需要提高刚度和稳定性的钢结构框架,屈曲约束支撑设计能够有效提升其承载能力。

(2)混凝土结构:屈曲约束支撑设计可应用于混凝土柱、梁等构件的加固与改造,提高其抗震性能和承载能力。

(3)土木工程:在桥梁、隧道、地基加固等土木工程中,屈曲约束支撑设计可有效提高结构的稳定性和安全性。

三、屈曲约束支撑设计的实施步骤1. 结构评估和分析:首先对待加固的结构进行评估和分析,确定其受力情况、强度和稳定性等参数。

2. 设计约束支撑方案:根据结构的具体情况,采用合适的约束方式(弯曲屈曲约束或压杆约束),设计约束支撑方案。

屈曲约束支撑的产品定义及安装

屈曲约束支撑的产品定义及安装

屈曲约束支撑产品定义及安装一、屈曲约束支撑的定义普通支撑受压易产生屈曲且滞回性差,在支撑外面设置套筒抑制受压屈曲,形成屈曲约束支撑。

由芯材、约束芯材屈曲的套筒和位于芯材与套筒间的无粘结材料及填充材料(如有)组成。

内核钢支撑与约束单元间可自由相对滑动,工作时仅内核钢支撑受力。

二、屈曲约束支撑构件类型屈曲约束支撑构件的类型有承载型和耗能型。

其中耗能型在地震力的作用下屈服耗能。

当防屈曲支撑既要提高结构刚度及承载力,又要在中、大震作用下屈服耗能时选用承载耗能型防屈曲支撑。

三、主要材料的技术参数耗能型屈曲约束支撑的芯板屈服段钢材屈强比应不大于0.8,伸长率不小于30%,冲击功韧性不小于27J(常温),屈服强度波动范围Q100LY(80~120MPa),Q160LY(140-180MPa),Q225LY(205~245MPa),Q235(235~295MPa)。

四、屈曲约束支撑安装准备1)第一次安装防屈曲约束支撑前,应认真熟悉图纸,了解排版分布、尺寸控制要求及防屈曲约束支撑的尺寸及位置关系。

由有关部门组织对操作工人进行现场安全技术交底。

2)防屈曲约束支撑构件进场时须附有材质清单、产品合格证及复试报告。

材料复试需提前按设计要求进行,复试报告须包括形式检验报告,确保在施工前将各项手续办理完成。

3)防屈曲约束支撑施工前,应保证本层梁柱安装及焊接质量报验合格。

4)清理安装位置的所有节点板表面,去除水泥浆及锈斑并打磨平整,检查构件表面的防腐措施。

五、安装流程1)根据施工要求,在需增设临时支撑的位置设置临时支撑。

临时支撑应经济、安全、有效并按要求安装。

2)根据防屈曲约束支撑构件编号,将防屈曲约束支撑放到对应安装位置。

3)测量防屈曲约束支撑的安装控制尺寸(节点板间净尺寸),确保防屈曲约束支撑安装控制尺寸比总长度长10~20mm。

4)拆除铺设区域内的电源线、钢丝绳和马道等阻碍安装的物体。

屈曲约束支撑设计及分析

屈曲约束支撑设计及分析

收稿日期:2019 ̄08 ̄21
作者简介:邸明尧(1983 ̄ ) ꎬ男ꎬ高级工程师ꎬ一级注册结构工程师ꎻ 王华源(1988 ̄ ) ꎬ男ꎬ工程师ꎻ 邓益明(1985 ̄ ) ꎬ男ꎬ工程师ꎻ
李孝华(1988 ̄ ) ꎬ男ꎬ工程师
第 45 卷 第 21 期
2019 年12 月
Abstract: The stress state of bridge deck under different main beam spacing and different cross beam spacing is analyzed in this paper. The rea ̄
sonable main beam spacing and cross beam spacing of double I ̄shaped steel plate composite beam are obtained by comparative analysisꎬ moreo ̄
截面尺寸ꎮ
为钢筋 混 凝 土 框 架 结 构ꎮ 结 构 设 计 采 用 YJK 进 行 常 规 分 析ꎬ
SPA2000 做补充分析及减震分析ꎮ
Lm
2 小震下结构 CQC 计算
BR
小震下 CQC 计算模型以 YJK 为主ꎬ采用 SPA2000 作为小震
B
Ln
Lm
Lm
Ln
Lm
下补充分析ꎬ并对两种模型一致性进行比较分析ꎮ 小震下屈曲约
束支撑只提供刚度ꎬYJK 计算模型中按刚度线性等效的方法ꎬ用
一对等代斜杆来模拟屈曲约束支撑ꎬ确保屈曲约束支撑( 如图 1
所示) 与 YJK 模型中模拟构件的等效刚度相等ꎬ由此确定等代斜
杆截面尺寸ꎬ线刚度等代具体如下:

屈曲约束支撑选型表

屈曲约束支撑选型表

屈曲约束支撑选型表
屈曲约束支撑选型表是指在各种工程项目中,根据不同的力学原理和需求,选择出合适的构件和支撑方式,来实现对结构物的稳定支撑和约束。

以下是详细的选型表,根据不同的工程需求,选择对应的构件和支撑方式。

1. 屈曲选型表
屈曲是指物体在受到外力作用时,发生的一种形变现象。

在选型时,需要考虑受力情况和物体形状等因素。

下列是常见的屈曲选型表:
- 结构支撑: 固定端、铰接支撑、自由端支撑
- 建筑设计: 型钢材质、截面形状、弹性模量
- 大型机械: 工作制式、材料强度、撞击力
2. 约束选型表
约束选型表是指,在结构物建造过程中,对结构物进行约束和限制,以确保其安全稳定。

下列是常见的约束选型表:
- 悬挂:钢丝绳、链条、绳索
- 拉杆:内螺纹钢拉杆、外螺纹钢拉杆、黄铜拉杆
- 支撑:木材、石材、混泥土等
- 锚点:地钉、地螺钉、地锚钉等
3. 支撑选型表
支撑选型表是指在不同的工程项目中,需要选择不同的支撑构件和材料来实现结构部件的支撑。

下列是常见的支撑选型表:
- 梁:混凝土梁、钢梁、桁架梁、木梁
- 柱:钢柱、混凝土柱、木柱、石柱
- 地基:浅基础、深基础、隔震基础、悬臂基础
在选择屈曲约束支撑的时候,需要考虑不同的因素,如受力情况、建筑设计、材料强度等。

熟悉选型表可以为工程项目提供较好的支撑和约束。

屈曲约束支撑实例

屈曲约束支撑实例

屈曲约束支撑实例介绍屈曲约束支撑是一种结构设计中常用的技术,用于限制物体的弯曲或扭转。

这种支撑结构能有效增加物体的稳定性和承载能力,广泛应用于建筑、桥梁、航空航天等领域。

本文将详细探讨屈曲约束支撑实例以及其在不同行业中的应用和优势。

建筑领域多层建筑大跨度屋面支撑在建筑领域,屈曲约束支撑被广泛应用于多层建筑的大跨度屋面支撑。

通过设置屈曲约束支撑结构,可以有效增加屋面的稳定性。

常见的示例是高层办公楼的大跨度屋面支撑结构,通过屈曲约束支撑支撑屋面结构,增加了建筑的抗风、抗震能力,使建筑更加稳固可靠。

悬臂梁屈曲约束支撑悬臂梁是建筑中常见的结构形式,为了增加悬臂梁的稳定性,可以采用屈曲约束支撑。

屈曲约束支撑在悬臂梁的不同部位设置,可以有效减小悬臂梁的挠度,增加其承载能力。

这种支撑方式常见于桥梁、体育馆和展览馆等建筑物中,通过利用屈曲约束支撑,能够实现悬臂梁的轻量化设计和最优化结构布置。

桥梁工程斜拉桥屈曲约束支撑斜拉桥作为一种现代化的桥梁结构形式,采用屈曲约束支撑可以增加其稳定性和承载能力。

斜拉桥的斜索在受力过程中可能会产生屈曲变形,通过采用屈曲约束支撑,可以限制斜索产生的屈曲变形,增加桥梁的刚度和稳定性。

这种支撑方式在海峡大桥、江河大桥等工程中得到了广泛应用。

桥梁主梁屈曲约束支撑桥梁主梁承担着整个桥梁的承载任务,为了增加主梁的稳定性和抗震性能,常常采用屈曲约束支撑。

通过在主梁的不同部位设置屈曲约束支撑,可以有效减小主梁的挠度和变形,提高桥梁的整体稳定性。

这种支撑方式在高速公路桥梁、铁路桥梁中得到了广泛应用,有效提升了桥梁的安全性和承载能力。

航空航天工程空间结构屈曲约束支撑在航空航天工程中,屈曲约束支撑被广泛应用于空间结构的设计中。

空间结构多为薄壳结构,受外力作用时容易发生屈曲变形。

通过设置屈曲约束支撑,可以限制空间结构发生屈曲变形,提高结构的稳定性和安全性。

这种支撑方式在卫星、飞船、航天器等航空航天工程中得到了广泛应用,保证了航空器在复杂环境中的工作稳定性。

我国对屈曲约束支撑的检验标准

我国对屈曲约束支撑的检验标准

我国对屈曲约束支撑的检验标准随着我国对建筑减震产品的深入研发和应用,相应的减隔震技术标准也不断完善,形成了初步的规范体系,如颁布实施了CECS126:2001《叠层橡胶支座隔震技术规程》,JG/T2092012《建筑消能阻尼器》等,有关减隔震设计的分析内容已纳入GB50011-2010《建筑抗震设计规范》(2016年版)进行规范管理。

在此基础上,JGJ297—2013《建筑消能减震技术规程》于2013年6月9日颁布,2013年12月1日正式实施。

相关标准规范的完善意味着减隔震技术正进入快速发展的新时机和广泛应用的新阶段。

1、[GB50011-2010]中规定屈曲约束支撑应按照同一工程中支撑的构造形式、约束屈服段材料和屈服承载力分类进行抽样试验检验,构造形式和约束屈服段材料相同且屈服承载力在50%至150%范围内的屈曲约束支撑划分为同一类别。

每种类别抽样比例为2%,且不少于一根。

试验时,依次在1/300,1/200,1/150,1/100支撑长度的拉伸和压缩往复各3次变形。

试验得到的滞回曲线应稳定、饱满,具有正的增量刚度,且最后一级变形第3次循环的承载力不低于历经最大承载力的85%,历经最大承载力不高于屈曲约束支撑极限承载力计算值的1.1倍。

2、[GB50011-2010]金属屈服位移相关型消能器等不可重复利用的消能器,在同一类型中抽检数量不少于2个,抽检合格率为100%,抽检后不能用于主体结构。

型式检验和出厂检验应由第三方完成。

3、[JGJ99-2010]E.5.1屈曲约束支撑的设计应基于试验结果,试验至少应有两组:一组为组件试验,考察支撑连接的转动要求;另一组为支撑的单轴试验,以检验支撑的工作性状,特别是在拉压反复荷载作用下的滞回性能。

4、[JGJ99-2010]E.5.2屈曲约束支撑的试验加载应采取位移控制,对构件试验时控制轴向位移,对组件试验时控制转动位移。

5、[JGJ99-2010]E.5.3耗能型屈曲约束支撑试验应按以下加载幅值及顺序进行:依次在1/300、1/200、1/150、1/100支撑长度的拉伸和压缩往复各3次变形,实现轴向累计非弹性变形至少为屈服变形的200倍(组件试验不做此要求)6、[JGJ99-2010]E.5.4屈曲约束支撑的试验检验要求1)同一工程中,屈曲约束支撑应按照支撑的构造形式、核心钢支撑材料和屈服承载力分类别进行试验检验。

约束屈曲支撑-框架结构体系分析

约束屈曲支撑-框架结构体系分析

约束屈曲支撑-框架结构体系分析框架结构体系是建筑工程中常用的一种结构形式,它能够有效地承载建筑自身的重量,抵御外部风载和地震力,使建筑物具有稳定性和安全性。

在框架结构体系中,约束屈曲支撑是一种重要的构件,它能够增强框架结构的整体稳定性和刚度,从而提高建筑物抗震性能。

本文将从约束屈曲支撑的原理、作用和设计方法等方面对框架结构体系进行分析,以期对该领域有所了解。

一、约束屈曲支撑的原理约束屈曲支撑是一种由压弯构件组成的约束体系,在框架结构中起到了增强构件受压性能、提高整体刚度和稳定性的作用。

其原理主要包括两个方面:一是约束效应,二是屈曲效应。

1. 约束效应约束效应是指在压弯构件两端设置约束体系,可以有效地限制构件的侧向位移,增强其受力性能。

在框架结构中,当压弯构件受到外部荷载作用时,约束体系可以有效地限制构件的侧向位移,提高其受压性能,从而增强框架结构的整体稳定性。

2. 屈曲效应约束屈曲支撑在框架结构体系中起到了至关重要的作用,主要包括以下几个方面:1. 增强整体稳定性2. 提高整体刚度约束屈曲支撑可以有效地提高结构的整体刚度,增强结构对水平荷载的抵抗能力。

在框架结构中,约束屈曲支撑可以有效地限制结构的侧向变形,提高整体结构的刚度,从而提高结构对地震、风载等水平荷载的抵抗能力。

3. 提高抗震性能约束屈曲支撑的设计是框架结构体系设计中的重要环节,其设计方法需要充分考虑结构的实际情况和工程要求。

在约束屈曲支撑的设计中,需要考虑以下几个方面:1. 约束体系的设置在框架结构中,约束体系的设置是约束屈曲支撑设计的重要环节。

约束体系的设置需要考虑结构的整体布局和构件受力情况,确保约束体系能够有效地限制结构的侧向位移和屈曲变形,提高结构的稳定性和刚度。

2. 材料的选择在约束屈曲支撑的设计中,需要选择合适的材料,确保约束体系能够满足结构的受力要求。

通常情况下,约束体系可以采用钢材、混凝土等材料构成,需要充分考虑材料的性能和使用环境,确保约束体系能够满足结构的抗震要求。

屈曲约束支撑的研究现状及其应用_李俞谕2007

屈曲约束支撑的研究现状及其应用_李俞谕2007

Indust rial Const ruct ion V ol.37,Supplement,2007 工业建筑 2007年第37卷增刊屈曲约束支撑的研究现状及其应用李俞谕 肖 岩(湖南大学土木学院 长沙 410082)摘 要:近几年来,在日本、美国、加拿大等国家,屈曲约束支撑因其优良的耗能性能、方便的施工工艺以及较好的经济性受到学术界和工程界的认同,而我国在该方面的研究还处于起步阶段。

为此介绍了屈曲约束支撑的特点、研究应用背景和现状。

关键词:屈曲约束支撑 滞回性能 研究现状 工程应用RESEARCHES ON BUC KLING RESTRAINED BRAC ES ANDTHEIR APPLIC ATIONS TO STRUCTURESL i Yuy u X iao Y an(Co lleg e of Civ il Eng ineer ing,Hunan U niv ersit y Chang sha 410082)Abstract:R ecently,in Japan,A merica and Canada etc.,Buckling Rest rained Braces are accepted by engineersand r esear cher s,w ith prefer able hyster etic behavio r,convenient co nstr uction cr aftw ork and better economy,how ever,the researches are still under the w ay in my countr y.T he paper intr oduces the char acteristic,t her esear ch backg ro und and status in quo of buckling restr ained braces.Keywords:Buckling Rest rained Braces hysteretic behavio r status in quo o f resea rch eng ineer ing applicatio n第一作者:李俞谕 女 1975年出生 博士研究生 工程师收稿日期:2007-04-16在强震和飓风的作用下结构会产生过大的非线性变形,往往造成震后和风后结构修复困难或者修复成本过高,因而不符合经济要求,支撑却能较好地减小地震和风荷载在主体结构中的作用效应。

屈曲约束支撑的定义及原理

屈曲约束支撑的定义及原理

屈曲约束支撑的定义及原理
屈曲约束支撑,又称屈曲约束支撑,起源于日本。

它们首先以墙板式屈曲耗能支撑的形式出现。

加入不同的无粘结材料,进行拉伸和压缩试验。

随后,美国开始对屈曲约束支撑进行相应的设计研究和试验,并通过理论计算和分析,得出该支撑体系优于其他支撑体系的优点。

通过大量试验表明,屈曲约束支撑具有较好的屈服能力,在大地震作用下能起到较好的抗震作用,能保护主体结构在大地震作用下不屈服或降低破坏能力,大地震后破坏的支撑可以很容易地进行更换。

因此,支撑结构体系在建筑结构中得到了广泛的应用。

屈曲约束支撑可以为框架或弯曲结构提供较大的横向刚度和承载能力。

从支撑体系与非支撑体系的荷载位移曲线对比图中可以看出。

因为屈曲约束支撑只有芯板和其他构件相互连接,所以所受的荷载几乎全部强加于芯板,由芯板承担,外套筒和填充材料只是对芯板受压屈曲进行约束,使芯板在受拉和受压作用下都能进入屈服,所以屈曲约束支撑的滞回性能较好。

屈曲约束支撑不仅可以有效减少普通支撑拉压承载力显著差异的缺陷,还同时发挥了金属阻尼器的耗能能力,在建筑结构中充分发挥抗震和抗压的保险作用,使主体结构基本处在一个允许的弹性范围之内。

所以屈曲约束支撑可以有效提高传统支撑框架在中震和大震作用下的抗震性能,起到较好的抗震设防目的。

通过传统支撑框架和屈曲约束支撑框架在不同震级作用下的对比表可以明显看出屈曲约束支撑发挥的作用和效果。

屈曲支撑方案

屈曲支撑方案

北京科学中心装修改造项目(C馆D 楼)屈曲约束支撑专项方案编制:审核:审批:北京发研工程技术有限公司2015年10月9日屈曲约束支撑阻尼器施工工程第一章屈曲约束支撑阻尼器简介1.屈曲约束支撑(BRB)是一种无论受拉还是受压都能达到承载全截面屈服的轴向受力构件,即能提供必要的抗侧刚度,又可以减小结构在罕遇地震作用下的振动响应。

2.屈曲约束支撑(BRB)是位移依存型阻尼器。

3.内核单元使用的是软钢材料。

4.小震时按普通钢支撑设计,框架结构可以很容易地满足规范的变形要求。

5.支撑的刚度和强度很容易调整,屈曲约束支撑设计灵活。

6.由于可以受拉和受压屈服,屈曲约束支撑消除了传统中心支撑框架的支撑屈曲问题,因此在强震时有更强和更稳定的能量耗散能力。

7.支撑构件既可保护其他构件免遭破坏,并且大震后,可以方便地更换损坏的支撑,起到建筑物安全保险丝的作用。

第二章本工程屈曲约束支撑阻尼器安设位置本工程屈曲约束支撑阻尼器主要安设于框架柱边柱之间。

第三章设计要求1.屈曲约束支撑是重要的结构抗震及减震产品,不可采用普通钢结构支撑替代,应由专业制造厂家提供。

产品制造商应提供屈曲约束支撑产品的住建部科技成果评估证书,产品应有自主的知识产权及产品专利。

2.产品制造商应提供符合本工程检测要求(屈服承载力大于等于本工程同时长度大于等于本工程)的屈曲约束支撑检测报告(检测报告须有CMA章)。

制造商还应提供由本公司产品进行的框架-屈曲约束支撑结构的振动台试验报告,以证明产品的性能和减震效果。

3.屈曲约束支撑(包括连接节点)应由有相关资质的单位(厂家)深化设计、制作及安装,并得到设计人员确认后方可安装使用。

4.本屈曲约束支撑为消能器,屈曲约束支撑抽检试验件须在具有CMA检测资质的独立第三方机构进行检测,屈曲约束支撑应能表现出稳定的、可重复的滞回性能,要求依次在1/300、1/200、1/150、1/100支撑长度的拉伸和压缩往复各三次变形下,支撑有稳定饱满的滞回曲线。

屈曲约束支撑设计手册

屈曲约束支撑设计手册

屈曲约束支撑设计手册引言屈曲约束支撑是在结构设计中常用的一种技术,用于增加结构的强度和稳定性。

本手册将介绍屈曲约束支撑的基本概念、设计原则以及应用。

1. 屈曲约束支撑概述屈曲约束支撑是一种通过使用约束装置限制结构中杆件的偏侧变形,从而提高结构的强度和稳定性的方法。

通过引入约束力,屈曲约束支撑能够抵抗杆件的弯曲和屈曲,减小结构的挠度和位移。

2. 屈曲约束支撑的设计原则2.1 杆件选取在设计屈曲约束支撑时,首先需要选择适当的杆件。

一般情况下,粗壁钢管或钢板是常用的约束材料,其强度和刚度都相对较高,适应性广泛。

2.2 约束装置设计约束装置的设计是屈曲约束支撑设计中的重要环节。

约束装置应能够提供足够的约束力,抑制杆件的偏侧变形。

常见的约束装置包括拉杆、抱箍和卡箍等。

2.3 约束力分配设计在屈曲约束支撑的设计中,正确分配约束力对于提高结构的强度和稳定性至关重要。

约束力的分配应根据结构的力学特性和杆件的变形特征来确定,以达到平衡约束力和杆件反力的目的。

3. 屈曲约束支撑的应用屈曲约束支撑广泛应用于各种结构设计中,包括建筑物、桥梁、塔吊等。

其主要作用是增加结构的承载能力和稳定性,降低结构的挠度和变形。

3.1 建筑结构中的应用在高层建筑结构中,屈曲约束支撑可以提供额外的支撑和约束,增强结构的抗震能力和抗风能力。

同时,屈曲约束支撑还可以减小结构的振动幅值,提高结构的舒适性。

3.2 桥梁结构中的应用在桥梁结构中,屈曲约束支撑可以有效抑制桥梁杆件的偏侧弯曲和屈曲,提高桥梁的承载能力和稳定性。

同时,它还能够减小桥梁的振动反应,提高行车安全性。

3.3 塔吊结构中的应用在塔吊结构中,屈曲约束支撑可以减小塔吊的倾斜和摆动,提高其垂直度和水平度,从而提高塔吊的承载和控制精度。

4. 屈曲约束支撑的设计步骤4.1 结构分析和计算在屈曲约束支撑的设计中,首先需要进行结构的受力分析和计算,确定各个杆件的受力情况和变形特征。

4.2 杆件选型和尺寸确定根据结构的受力和变形特征,选择合适的约束材料和尺寸。

屈曲约束支撑在结构抗震加固中的应用

屈曲约束支撑在结构抗震加固中的应用

屈曲约束支撑在结构抗震加固中的应用作者:姚长军来源:《科学与技术》2018年第11期摘要:作为当前建筑支撑结构应用的基本形态,屈曲约束支撑具有优良的滞回性能;其能实现建筑抗震性能的有效保障。

本文在阐述屈曲约束支撑基本内涵的基础上,对其抗震加固的有限元模型进行分析,并指出屈曲约束支撑在结构抗震加固中的具体应用。

以期有利于屈曲约束支撑应用质量的提升,进而推动建筑工程行业的进一步发展。

关键词:屈曲约束支撑;建筑结构;抗震加固;有限元随着建筑工程的不断发展,人们对于建筑抗震性能的要求不断提升;钢结构的抗弯曲性能较为突出,故而在建筑工程中的应用不断广泛。

传统工程建设中,抗弯钢框架体系、支撑框架结构以及双重结构体系是钢结构应用的三种基本形态,然而随着建筑高度的增加,钢结构会产生柔性变化,影响整体的刚度和抗震性能。

基于此,屈曲约束支撑得以应运而生。

一、屈曲约束支撑的基本内涵屈曲约束支撑是钢结构建筑应的全新形态,其包含了轴力构件单元、屈曲约束单元、连接单元和隔离单元四个基本组成部分[1]。

支撑应用中,四个单元结构相互影响,相互作用。

具体而言,轴力构件单元能够实现轴向荷载的有效消除;在其周围环包有屈曲约束单元,一旦轴力构件单元受压或受压较大,则屈曲约束单元会发生作用,防止其变形现象的发生。

连接单元应用的目的在于是实现屈曲约束支撑与建筑结构的连接,一般情况下,其处于轴力构件单元的两端。

隔离单元应用中,橡胶、聚乙烯、硅胶等材料是其应用的基本形态,其能防止轴力构件单元芯材对屈曲约束单元的作用,确保了结构整体支撑能力的提升。

二、屈曲约束支撑抗震性能的有限元分析1、屈曲约束支撑的有限元模拟抗震设计过程中,传统的房屋设计以梁、柱以及节点的塑性变形进行地震输入能力吸收。

从应用过程来看,这种应用结构的非线性变形较为明显,在地震过程中受拉力和压力的作用较为直接,导致其修复难度及成本的增加。

屈曲约束支撑应用中,若受到地震拉力或压力作用,则其会表现出较为突出的滞回性能和耗能能力,并使得自身的滞回曲线更加饱满,滞回环不会出现刚度退化[2]。

约束屈曲支撑-框架结构体系分析

约束屈曲支撑-框架结构体系分析

约束屈曲支撑-框架结构体系分析
1、受力特点明显
约束屈曲支撑-框架结构体系的受力特点非常明显,其屈曲支撑在结构中发挥了重要的作用。

框架结构也具有较为明显的受力特点,两者的结合使得整体结构的受力性能更加优越。

2、稳定性好
约束屈曲支撑-框架结构体系在结构设计上更加注重稳定性的考虑,通过合理的约束和连接设计,使得整体结构的稳定性得到了有效地提升。

这种设计理念在工程实践中得到了很好的验证。

3、适用范围广
约束屈曲支撑-框架结构体系具有适用范围广的特点,可以满足不同类型建筑物的需求,包括住宅、商业、工业等各类建筑。

该结构体系在大跨度建筑中也有一定的应用价值。

1、结构轻巧
约束屈曲支撑-框架结构体系采用了轻巧的结构形式,其结构重量相对较轻,能够有效地减少整体结构的承重压力,从而降低建筑物的自重。

2、抗震性能好
约束屈曲支撑-框架结构体系在结构设计和施工过程中,特别针对地震力的作用进行了充分的考虑,因此具有优异的抗震性能。

这种结构体系能够有效地减小地震荷载对建筑物的影响,提高建筑的整体安全性。

3、施工便利
约束屈曲支撑-框架结构体系在施工过程中具有一定的便利性,能够有效地减少施工周期和施工成本。

这对于提高建筑工程的施工效率,降低工程投资具有一定的积极意义。

1、适用于高层建筑
约束屈曲支撑-框架结构体系在高层建筑中具有较为广泛的应用,其稳定性和抗震性能能够有效地保障建筑物的安全性,满足高层建筑的结构设计要求。

3、适用于特殊结构
约束屈曲支撑-框架结构体系也适用于特殊结构,例如空间网格结构、钢结构等,能够提供一种有效的结构设计思路,满足特殊结构的设计需求。

约束屈曲支撑-框架结构体系分析

约束屈曲支撑-框架结构体系分析

约束屈曲支撑-框架结构体系分析
约束屈曲支撑(CBF)是一种结构体系,其结构是由一个或多个框架构成的。

框架是由水平和垂直的构件组成,构件之间通过节点连接。

框架结构体系由于其高度的刚度和强度
而常常被用于建筑、桥梁工程等大型结构的设计中。

约束屈曲支撑的结构体系所具有的特点是其节点具有明确的约束性,使得其受力状态
明确。

其构造可分为自稳和不稳两大类。

自稳的结构体系通过自身的稳定性来实现受力的
平衡,而不稳的结构体系则需要外力的约束来实现受力的平衡。

CBF结构体系的主要构建方法是铰接和刚性的节点。

在铰接节点的情况下,构件只能
绕节点处的一个轴进行旋转,而在刚性节点的情况下则需要使用约束件或悬挂杆来固定构
件的位置。

CBF结构体系的设计需要考虑到局部构件的强度,以及全局的稳定性。

在设计中,常
常会采用如加强构件尺寸、改变连接形式等方式来提高结构的稳定性。

CBF结构体系的优点是其刚度大、强度高、抗震性好等。

然而其缺点也相应显著,如
施工难度大、成本高等。

因此,在实际工程应用中需要根据具体情况考虑。

总的来说,CBF结构体系在建筑、桥梁工程等领域中具有广泛应用。

在实际的设计中,需要根据具体的工程条件,选用适当的结构体系,并通过相关的计算和分析来保证其安全、经济、合理。

屈曲约束支撑实例

屈曲约束支撑实例

屈曲约束支撑实例
屈曲约束支撑实例,是一种结构体系的设计方法,旨在提高建筑物的安全性能和稳定性。

该方法通过将结构各部分相互约束,增加整个结构体系的强度和稳定性,以提高其承受外部荷载的能力。

这种方法对高层建筑、桥梁、地下隧道等大型工程的设计有重要意义。

屈曲约束支撑实例具体体现在建筑的各个部位,如墙体、柱子等。

其中,钢筋混凝土墙体可以通过墙面约束的方式来提高其吸纳应力的能力,增强其承载力和稳定性。

而在柱子的设计方面,则可以通过加大柱子的截面积或引入预应力等方式进行增强。

在桥梁和地下隧道等工程的设计中,屈曲约束支撑实例的应用更为广泛。

例如,钢桥墩就可以采用双钢柱设计,以提高其抗弯承载能力;地下隧道的建设则可以采用隧道壁面采用环形钢筋混凝土梁的支撑结构,以增强其抗压性能和抗拱承载能力。

总的来说,屈曲约束支撑实例在工程结构的设计中所起的作用不可忽视。

通过采用这一方法,不仅可以提高建筑物的安全性能和稳定性,还可以减少因外部荷载引起的结构变形和破坏,从而延长建筑物的使用寿命。

在未来的工程施工中,屈曲约束支撑实例的应用将会越来越广泛,成为工程设计中不可或缺的一部分。

屈曲约束支撑在工程中的应用研究

屈曲约束支撑在工程中的应用研究

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图6
四.屈曲支撑设计要点: (续)
屈曲支撑型阻尼器是一种位移相关型消能器,其设计方法同位移型阻尼器;小震时,钢材即进入屈服耗 能,并产生附加阻尼,附加阻尼按下述公式确定:
Qa=∑Wcj/(4∏Ws) Qa —— 屈曲支撑附加有效阻尼 Wcj —— 第j个屈曲支撑在结构预期层间位移计uj下往复循环一周所消耗的能量。 Ws —— 设置屈曲约束支撑的结构在预期位移下的总应变能,
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挥,震后修复困难。
c.屈曲约束支撑:
特点:支撑不会屈曲,只会屈服,通过支撑屈服耗能保护
03
梁、柱构件不破坏,减小了大震下的变形,且因只发生支 撑屈服,震后易于更换。支撑刚度的强度完全发挥,一般 来说,相同刚度下,承载能力比普通支撑提高3~10倍。
一.屈曲支撑及其特点(续)
“小震经济”、“中震不坏”、“大震易修”是屈曲 约束支撑的特点,显然完全达到了现行国家标准规定 的抗震设防三水位“小震不坏、大震不倒、中震可修 ”,而且在此基础上更上一层楼。
四.屈曲支撑设计要点: (续)
2.耗能型屈曲支撑设计:
小震作用下,计算方法与承载 型屈曲支撑相同。 中震和大震下的验算应采用弹 性性分析,此时,屈曲支撑采 用双线性恢复力模型。图6 计算软件:静力弹塑性采用 ETABS,动力弹塑性采用 SAP2000,Perform-3D等软 件。
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屈曲约束支撑方案
5
10
15
20
普通支撑方案
时间(s)
加速度(cm/s2)

屈曲约束支撑设计手册(第四版)

屈曲约束支撑设计手册(第四版)
余震不倒
随着建筑物重要性的提高,部分建筑不仅要实现大震不倒的基本要求,还需 要在地震后的余震中不会倒塌。通过合理布置 TJ 屈曲约束支撑,保护了主体结 构不产生过大塑性变形,从而保证竖向承重构件不会在余震中倒塌,建筑物就能 实现“余震不倒”的效果,避免发生新西兰地震中的破坏。
产品分类:
屈曲约束支撑产品包括耗能型屈曲约束支撑、承载型屈曲约束支撑及屈曲约 束支撑型阻尼器三种。本手册主要介绍耗能型和承载型屈曲约束支撑的设计方 法,阻尼器详见附录。
品,起到了大幅降低结构用钢量的良好经济效果。 山西宾利国际商务公寓位于太原市小店区,东临
人民路,南临先锋街。由两栋百米的双塔构成,建筑 造型中西合璧,具有鲜明的时代特征;建筑结构采用 钢框撑架结构形式,建成后成为山西省第一座高层钢 结构的标志性建筑。由于太原市为八度设防,所以在 核心筒部分的钢支撑中采用 54 根 TJ 屈曲约束支撑, 一方面起到了抗侧刚度的作用,另一方面使结构在大 震下具有良好的耗能能力,增强了结构抗震性能。 TJ
中震不坏
TJ 屈曲约束支撑具有明确的屈服承载力,在中震下率先屈服耗能,可起到结 构“保险丝”的作用,保护梁柱等重要的主体结构在中震下不屈服。此外,对于 一般的中震情况,屈曲约束支撑产生的塑性变形并不大,经过检查后大部分可以 继续使用。
TJ 屈曲约束支撑设计手册
大震易修
TJ 屈曲约束支撑在弹塑性阶段工作时,变形能力强、滞回性能好,就如同一 个性能优良的耗能阻尼器,比同类结构抵御大震的能力更强,使结构真正做到了 大震安全。大震后对于发生较大屈服变形的 TJ 屈曲约束支撑也可以方便地更换, 不影响建筑使用。而传统的梁端塑性铰耗能破坏,损坏部分的梁拆除时,需要大 面积临时支撑楼板或拆除楼板,极大地影响建筑使用。
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) ((51)International Patent Classification:UG,ZM,ZW),Eurasian(AM,AZ,BY,KG,KZ,RU,TJ,E04C3/00(2006.01)TM),European(AL,AT,BE,BG,CH,CY,CZ,DE,DK,EE,ES,FI,FR,GB,GR,HR,HU,IE,IS,IT,LT,LU,LV, (21)International Application Number:MC,MK,MT,NL,NO,PL,PT,RO,RS,SE,SI,SK,SM,PCT/US2019/028040TR),OAPI(BF,BJ,CF,CG,Cl,CM,GA,GN,GQ,GW, (22)International Filing Date:KM,ML,MR,NE,SN,TD,TG).18April2019(18.04.2019)Published:(25)Filing Language:English—with international search report(Art.21(3))(26)Publication Language:English(30)Priority Data:62/660,47820April2018(20.04.2018)US(72)Inventor;and(71)Applicant:RICHARDS,Paul William[US/US];288South900East,Orem,Utah84097(US).(74)Agent:SIMON,Marcus S.;I l l South Main Street,Suite2100,Salt Lake City,Utah84111(US).(81)Designated States(unless otherwise indicated,for everykind o f national protection available):AE,AG,AL,AM,AO,AT,AU,AZ,BA,BB,BG,BH,BN,BR,BW,BY,BZ,CA,CH,CL,CN,CO,CR,CU,CZ,DE,DJ,DK,DM,DO,DZ,EC,EE,EG,ES,FI,GB,GD,GE,GH,GM,GT,HN,HR,HU,ID,IL,IN,IR,IS,JO,JP,KE,KG,KH,KN,KP,KR,KW,KZ,LA,LC,LK,LR,LS,LU,LY,MA,MD,ME,MG,MK,MN,MW,MX,MY,MZ,NA,NG,NI,NO,NZ,OM,PA,PE,PG,PH,PL,PT,QA,RO,RS,RU,RW,SA,SC,SD,SE,SG,SK,SL,SM,ST,SV,SY,TH,TJ,TM,TN,TR,TT,TZ,UA,UG,US,UZ,VC,VN,ZA,ZM,ZW.(84)Designated States(unless otherwise indicated,for everykind o f regional protection available):ARIPO(BW,GH,GM,KE,LR,LS,MW,MZ,NA,RW,SD,SL,ST,SZ,TZ,(54)Title:BUCKLING-RESTRAINED BRACES AND FRAMES INCLUDING THE SAME CROSS-REFERENCE TO RELATED APPLICATION(57)Abstract:An example buckling restrained brace("BRB")includes a casing exhibiting a hollow cross-sectional shape defining an interior region.The BRB also includes a core and at least a portion of the core is disposed in the interior region of the casing.For example,the casing may exhibit a first length and the core may exhibit a second length that is greater than the first length such that a portion of the core extends from the casing.The core is separated from the casing by an minimum gap distance along at least a portion of the first length of the casing and a corresponding portion of the second length of the core.BUCKLIN G-RESTRAINED BRACES AND FRAMES INCLUDING THE SAME CROSS-REFERENCE TO RELATED APPLICATION[0001]This application claims priority to U.S.Provisional Application No.62/660,478 filed on20April2018,the disclosure of which is incorporated herein,in its entirety,by this reference.BACKGROUND[0002]Buckling restrained braces(“BRBs”)are structural braces that are often used in buildings and other structures.BRBs are configured to withstand cyclical loading caused, for example,by earthquakes.Typically BRBs are most effective when they can resist equal or substantially equal magnitudes of tensile axial forces and compressive axial forces. [0003]Generally,conventional BRBs include a core and a casing.The core may resist large tensile and compression axial forces.When in compression,the core is restricted from buckling by the casing.In an example,a convention BRB may include one or more cementitious materials(e.g.,cement,grout,etc.)that at least substantially fill any gap between the core and the casing.However,the cementitious materials significantly increase the weight of the conventional BRB which in turn impacts fabrication,shipping, and installation costs.[0004]In an example,some BRBs have been disclosed but not seen widespread use, that may include one or more protrusions extending therefrom or attached to the casing that extend between the core and the casing thereby eliminating the need for the BRB to include the cementitious materials.However,the protrusions can greatly increase the difficulty in manufacturing the conventional BRB.For instance,it may be necessary to form the casing from two or more pieces which are then attached together to allow the protrusions to be attached to a middle section of the casing which increases the time and energy required to form the conventional BRB.[0005]In an example,a conventional BRB may increase the cross-sectional size of the core relative to the casing thereby significantly decreasing the gap between the core and the casing and eliminating the need for the BRB to include the cementitious materials. However,in such an example,increasing the cross-sectional size of the core relative to the case also increases the ability of the core to resist tensile axial forces.Increasing the ability of the core to resist tensile axial forces creates a dilemma since the cross-sectional size of the casing likewise needs to be increased such that the ability of the conventional BRB to resist tensile and compressive axial forces should be substantially equal.However,the increased cross-sectional size of the casing then requires the cross-sectional size of the core。

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