屈曲约束支撑推荐施工工法_secret

屈曲约束支撑推荐施工工法

1.目的

屈曲约束支撑是一种新型的耗能支撑结构，由于其良好的抗震消能性能，近几年在世界各国的新型建筑中得到了广泛的运用。经过试验研究结论可知，屈曲约束支撑和普通支撑的性能差别在抗震设防要求较高的场地上作用差别最为明显。虽然屈曲约束支撑己获广泛应用，但其生产制造、安装工艺要求很高，因此对于产品质量及其施工质量的控制非常重要。

屈曲约束支撑在国内的发展较晚，2003年才引入国内推广采用，但国家并没有形成固定施工验收规范，因此在进行相关工程施工中容易出现一些问题，影响支撑的施工安装质量和工期。本文总结国内一些工程不同屈曲约束支撑施工方法，具有施工简便，提高效率等特点。

2.屈曲约束支撑性能简介

从纵断面屈曲约束支撑可一分为:约束屈服段、约束非屈服段、无约束非屈服段、无粘结可膨胀材料、屈曲约束机构5个部分，如图2.1-2所示。

(1)约束屈服段。该部分是支撑抗震消能的主要作用段，地震作用下要求支撑在反复的荷载下屈服，支撑采用延展性较好的钢材，同时要求具有相对稳定的屈服刚度。这样才能使屈曲约束支撑在结构抗震中安全可靠。

(2)约束非屈服段。该部分处于支撑截面中心位置，外面由其他部分包裹并与约束屈服阶段相连接往外延伸。为了使得该部分在抗震过程中处于弹性阶段，需要增加其横截面积（通过增加约束屈服段面积或是焊接加劲肋来实现）。

(3)无约束屈服段。该部分处于支撑杆件外部，与约束非屈服段相连，外部需要跟框架结构直接连接在一起，因此常采用焊接或者螺栓连接的方法。为了方面支撑在地震作用后拆卸和修复，因此该部分设计时需要考虑安装公差和防止局部屈服。

图2.1-2 屈曲约束支撑的基本构造

Fig.2.1-2 Support the basic structure of buckling constraints （4）无粘结可膨胀材料。我们常采用聚乙烯、乳胶、聚氯乙烯等一些无粘结材料来填充支撑杆件的内部，这些材料可以很好的减少芯材受到约束段和砂浆的剪力。在屈曲约束的作用下，屈曲约束段可能会在高阶模态下发生微幅的屈曲。此外，芯材在受压膨胀时需要足够的空间，否则芯材和约束机构的摩擦会迫使约束机构承受轴向力。因而，填充材料和芯材间需要一定的空隙。但是间隙不能过大，过大会使得约束屈服段的屈曲变形和相关的曲率非常大，这样会减少屈服段的疲劳寿命，间隙宽度是最大设计应变的函数。

图2.1-3 屈服约束部分与砂浆间隙

Fig.2.1-3The gap of yield constraints section and mortar

（5）屈曲约束机构。该部分是芯材外包裹的部分，通常有套管和砂浆共同组成，有时也可不用添加砂浆。一般要求屈曲约束机构要具有足够的抗压强度，才能保证能够控制支撑杆件内部的屈曲变形位移。设计合理地时候，套管式不会承受任何轴力作用的。

屈曲约束支撑在稳定性能方面明显优于普通支撑，但是其受力的特性由于其构造特点也更为复杂，只有在实际设计运用过程中很好的控制整体刚度的影响、长细比的影响、芯材与约束机构间隙的影响、摩擦力的影响、构件材料这些影响因素，才能更好的使其在建筑结构中起到抗震消能的作用。

屈曲约束支撑的优缺点：

与普通的抗震结构相比，采用屈曲约束支撑具有以下优点：

（1）屈曲约束支撑可以在弹性阶段具有很好的抗震性能，同时在弹塑性阶段也可以保持良好的抗震抗凤荷载的能力。具有延展性与滞回性能好的特点，不但可以抵御小型地震的作用，同时在剧烈地震的作用下也同样具有很好的抗震性能。

（2）与普通支撑结构相比，屈曲约束支撑具有更高的承载力。

（3）地震作用下为了保持结构的稳定性，普通支撑刚度过大，所受的地震力的作用也较大。采用屈曲约束支撑可以保证结构承载力满足要求的同时不增加其刚度，从而避免相关问题的出现。

（4）屈曲约束支撑系统具有相对的独立性，在地震作用下可以保护主体结构不会遭到破坏，在地震过后可以很方便的拆除和修补。

（5）从经济性而言，由于屈曲约束支撑具有特殊的屈服特性，使得其比普通支撑的截面积和结构要小很多，大大降低了其造价。

屈曲约束支撑的缺点在于其核心技术往往掌握在少数产品公司，当要大规模使用该技术需要交纳很高的专利费用。其次是在剧烈地震的作用下，杆件很快的进入塑性变形，变形后不能恢复原来的形状，需要修复或更换。

3.推荐施工工艺

3.1工艺原理

屈曲约束支撑一般为预制构件，制作完工后需要按规范要求检验合格后方可安装使用。根据不同支撑的设计要求和性能特点采用不同的安装方法，常采用的方法有焊接连接、高强螺栓连接、销轴连接或组合式连接，使支撑构件和主体结构连接点可靠连接，最后通过检测，确保支撑安装质量，保证其在结构中起到应有的抗震作用。

3.2工艺流程

施工准备→预埋件安装（混凝土结构）→节点板安装→支撑运输→支撑临时安装固定→支撑连接→连接点检测→防火防腐涂装→与墙体连接（支撑位置有填充墙的）

3.1.1准备阶段

对于不同类型的屈曲约束支撑安装采用不同的方法，承载型屈曲约束支撑安装时与主体同步安装并最终固定，耗能型屈曲约束支撑与屈曲约束支撑阻尼器可先临时固定，在主体安装完毕后再进行最终固定。屈曲约束支撑安装前，需主体结构框架已施工完成、产品构件已进场并已复验合格、各种安装设备及工具准备

齐全。

3.1.2预埋件安装（混凝土结构）

3.1.2.1预埋件形式

在新建混凝土框架工程中必须设置预埋件，预埋件采用新型的腹板开孔H 型钢板（见图)。预埋件的条状腹板宽度S1 与开孔宽度S2 可以灵活调整，以配合混凝土梁、柱箍筋的布置；预埋件的翼缘tb1、腹板厚度tb2 可以根据预埋件的设计承载力要求调整，见表所示。

H型钢预埋件节点图

预埋件规格表

tb1(mm) tb2(mm) 栓钉型号备注

预埋件承载力

（t）

150-300 20 20 ø16（L=120mm）单侧 8 条

tb2（80mm 宽）300-500 30 30 ø18（L=120mm）单侧 10 条

tb2（80mm 宽）500-800 40 40 ø20（L=120mm 单侧 10 条

tb2（80mm 宽）

3.1.2.2预埋件的安装

预埋件现场施工时，主要顺序为：现场标记预埋件放置位置→预埋件吊运→预埋件放置到位→预埋件固定。在安装过程中需要注意：

1）预埋件安装时应先根据深化图纸标记预埋件安装位置，预埋件腹板应与