申请/专利权人：华东建筑设计研究院有限公司

申请日：2017-09-06

公开（公告）日：2024-04-05

公开（公告）号：CN107461067B

主分类号：E04H9/02

分类号：E04H9/02;E04B1/98

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.05#授权;2018.01.05#实质审查的生效;2017.12.12#公开

摘要：本发明公开了一种高效的铝合金‑木结构屈曲约束支撑构件，其包括铝合金核心受力部件、木结构套筒约束部件和两个铝合金端部封板，铝合金核心受力部件放置在木结构套筒约束部件内，铝合金端部封板分别可拆卸地密封固定在木结构套筒约束部件两侧，铝合金核心受力部件两端分别设有连接端，连接端可穿过铝合金端部封板，高效的铝合金‑木结构屈曲约束支撑构件还包括两个相对称的用于调节连接端连接距离的连接结构，连接结构可拆卸地设置在连接端上。本发明制作安装简便，结构自重轻，刚度可调，整体强度高，可以用于外露结构，木结构，钢结构和既有建筑的抗震加固工程，安装及震后更换方便。产品不需要做防锈处理，耐久性好。

主权项：1.一种高效的铝合金-木结构屈曲约束支撑构件，其特征在于，所述铝合金-木结构屈曲约束支撑构件包括铝合金核心受力部件、木结构套筒约束部件和两个铝合金端部封板，所述铝合金核心受力部件放置在木结构套筒约束部件内，所述铝合金端部封板分别可拆卸地密封固定在木结构套筒约束部件两侧，所述铝合金核心受力部件两端分别设有连接端，所述连接端可穿过铝合金端部封板，所述铝合金核心受力部件两端与连接端之间设有过渡段；所述高效的铝合金-木结构屈曲约束支撑构件还包括两个相对称的用于调节连接端连接距离的连接结构，所述连接结构可拆卸地设置在连接端上；所述木结构套筒约束部件包括两个相对称的上木单元和下木单元，所述上木单元的和下木单元上分别设有若干个相对称的螺栓孔，所述上木单元和下木单元通过螺栓固定为一体，所述上木单元和下木单元的两侧分别设有若干个销孔，所述的上木单元和下木单元的截面为矩形或圆形；所述铝合金端部封板包括封板，所述封板上设有若干个呈两排对称分布的抗剪销钉，其中一排的各个抗剪销钉分别与上木单元上的销孔对应连接，另一排的各个抗剪销钉分别与下木单元上的销孔对应连接；所述连接结构包括两个相对称的第一连接板和第二连接板，第一连接板和第二连接板对称设置在连接端的上侧和下侧，所述第一连接板和第二连接板上分别设置有螺栓孔，所述第一连接板和第二连接板通过螺栓夹紧中间的连接端。

全文数据：一种高效的铝合金-木结构屈曲约束支撑构件技术领域[0001]本发明涉及支撑构件，具体涉及一种高效的铝合金-木结构屈曲约束支撑构件。背景技术[0002]屈曲约束支撑又称无粘结支撑，是一种性能优越的新型抗震耗能构件，一种在受拉和受压情况下都能达到屈服的耗能支撑构件，改善了传统支撑在受压时发生屈曲的缺点，提高了结构的抗震性能。[0003]屈曲约束支撑简称BRB最早在20世纪70至90年代在日本开始发展并逐步发展成熟，后来在日本、美国以及中国台湾地区推广并普遍采用。1971年，Yoshino等对内藏钢板剪力墙进行了滞回试验研宄，钢板为X形交叉布置的一字板，试件分两组。在相同的加载水平下，在钢板与混凝土之间留15mm间隙的一组比无间隙的一组表现出更好的延性，具有更饱满的滞回曲线。Wakabayashi等对夹在两面预制钢筋混凝土板之间的钢板支撑进行了一系列的试验研宄，其中单向加载试验检验了混凝土板的刚度和强度要求，拔出试验比较了不同的无粘结材料的性能，而组件试验则考察了结构的滞回耗能性能。Fujimoto等对约束单元为矩形钢管内填砂浆的BRB进行了理论和试验研究，在保持内核单元截面尺寸不变的条件下通过改变约束单元的外径和壁厚来模拟不同的约束条件，考察支撑的受力性能，得到了钢套管的刚度和强度设计准则。进入90年代后在日本开始大量普及，特别是神户地震后，日本的大量新建工程和加固工程中采用屈曲约束支撑。[0004]美国在经历了1994年北岭地震后，上个世纪9〇年代末防屈曲耗能支撑及其结构体系的研宄和应用在美国开始得到重视。[0005]2000后许多学者对BRB的疲劳性能及BRB的抗震性能展开了研究。2002年，Yamaguchi等对设置普通支撑和防屈曲耗能支撑的钢框架进行了足尺寸的振动台试验对比，考察支撑和框架的共同作用。[0006]中国对屈曲约束支撑的研宄比较晚，2000年后开始研宄，主要是沿用美国和日本的构造形式。主要研宄机构有同济大学，清华大学，西安建筑科技大学等。[0007]屈曲约束支撑拉压性能相当，滞回曲线饱满稳定，其不但可作为结构构件，屈服后也是一种性能优良的阻尼器，可大量耗散地震输入能量，并将结构的损伤集中于屈曲约束支撑自身，保护了主体结构，降低了结构地震响应。目前，国内外的屈曲约束支撑构造形式大体上可分为两类：（1纯钢型屈曲约束支撑；（2以钢管混凝土为约束单元的屈曲约束支撑。[0008]现有技术中的屈曲约束支撑一般是采用钢材和混凝土灌浆料作为主要材料制作，当用于木结构或对产品质量控制较严格的结构时主要有以下几个问题：[0009]1产品的自重比较大，安装不方便，用于木结构或轻型结构时对结构造成额外的质量，会明显增加结构的地震力；[0010]⑵芯板与套筒之间需要灌浆，操作步骤非常繁琐；[0011]3产品的外观不如木结构和铝合金结构美观；[0012]4产品的耐久性不如铝合金-木结构屈曲约束支撑好。发明内容[0013]本发明为了解决上述问题，从而提供一种安装简便、结构自重轻、刚度可调和整体强度高的高效的铝合金-木结构屈曲约束支撑构件。[0014]为达到上述目的，本发明的技术方案如下：[0015]—种高效的铝合金-木结构屈曲约束支撑构件，所述高效的铝合金-木结构屈曲约束支撑构件包括招合金核心受力部件、木结构套筒约束部件和两个错合金端部封板，所述铝合金核心受力部件放置在木结构套筒约束部件内，所述铝合金端部封板分别可拆卸地密封固定在木结构套筒约束部件两侧，所述铝合金核心受力部件两端分别设有连接端，所述连接端可穿过铝合金端部封板，所述高效的铝合金-木结构屈曲约束支撑构件还包括两个相对称的用于调节连接端连接距离的连接结构，所述连接结构可拆卸地设置在连接端上。[0016]在本发明的一个优选实施例中，所述木结构套筒约束部件包括两个相对称的上木单元和下木单元，所述上木单元的和下木单元上分别设有若干个相对称的螺栓孔，所述上木单元和下木单元通过螺栓固定为一体，所述上木单元和下木单元的两侧分别设有若干个销孔。所述的上木单元和下木单元的截面可以为矩形、圆形或其他多边形。[0017]在本发明的一个优选实施例中，所述上木单元和下木单元内分别设有相对称的放置槽，铝合金核心受力部件放置在槽内。[0018]在本发明的一个优选实施例中，所述放置槽的形状与铝合金核心受力部件的形状相同，所述放置槽的尺寸大于铝合金核心受力部件的尺寸。[0019]在本发明的一个优选实施例中，所述铝合金核心受力部件与木结构套筒之间有一定缝隙，所述的缝隙内设置柔性可变形材料。[0020]在本发明的一个优选实施例中，所述铝合金端部封板包括封板，所述封板上设有若干个呈两排对称分布的抗剪销钉，其中一排的各个抗剪销钉分别与上木套筒上的销孔对应连接，另一排的各个抗剪销钉分别与下木套筒上的销孔对应连接。[0021]在本发明的一个优选实施例中，所述封板中间设有矩形槽口，所述矩形槽口与连接端对应配合。[0022]在本发明的一个优选实施例中，所述连接结构包括两个相对称的第一连接板和第二连接板，第一连接板和第二连接板对称设置在连接端的上侧和下侧，所述第一连接板和第二连接板上分别设置有螺栓孔，所述第一连接板和第二连接板通过螺栓夹紧中间的连接端。[0023]本发明的有益效果是：[0024]本发明制作安装简便，结构自重轻，刚度可调，整体强度高，可以用于外露结构，木结构，钢结构和既有建筑的抗震加固工程，安装及震后更换方便。产品不需要做防锈处理，耐久性好。附图说明[0025]为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。[0026]图1为本发明的结构示意图；[0027]图2为本发明的爆炸图。具体实施方式[0028]为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。[0029]参见图1和图2,本发明提供的高效的铝合金-木结构屈曲约束支撑构件，其包括铝合金核心受力部件100、木结构套筒约束部件200、两个铝合金端部封板300和两个调节连接端400。[0030]铝合金核心受力部件100，其包括一矩形状的铝合金芯板110，铝合金芯板110放置在木结构套筒约束部件200内，在铝合金芯板110两端设有连接端12〇。[0031]连接端120，其也为矩形状，其穿过木结构套筒约束部件200，其是用于与其他部件连接，具体可通过焊接、灌浆等方式连接固定。[0032]由于连接端120的连接距离一般是固定的，当有部件与连接端120的连接距离不够时，需要将本申请整体更换，这样使用成本非常高，并且使用也不方便，本申请通过在连接端120上设置一个调节连接端400可解决上述问题。[0033]调节连接端400可拆卸地安装固定在连接端120上，其是用于调节连接端120的连接距离，其包括两个相对称的第一连接板410和第二连接板420。[0034]第一连接板410和第二连接板420对称设置在连接端120的上侧和下侧，并且在第一连接板410和第二连接板420上分别若干组相对称的第一螺孔430。[0035]第一连接板410和第二连接板420之间可通过螺栓依次穿过第一连接板410可将第一连接板410和第二连接板420固定在连接端120上。[0036]这样通过将第一连接板410和第二连接板420在连接端120上水平移动，从而调节连接距离，当移动到对应距离后，只需将第一连接板410和第二连接板420固定即可。[0037]另外，为了提高第一连接板410和第二连接板420连接后的牢固性，在第一连接板410和第二连接板420与连接端120的接触面上设有若干个防滑条450。[0038]在第一连接板410和第二连接板420上还分别设有一组相对称的连接孔440,连接孔440是用于与其他部件连接，其他部件通过与第一连接板410和第二连接板420上的连接孔440连接，从而与连接端120固定为一体。[0039]对于第一连接板410和第二连接板420与其他部件的连接方式，可通过在连接件上开设与连接孔440对应配合的通孔，将连接部件安插在第一连接板410和第二连接板420之间，并将通孔与连接孔对齐，然后通过螺钉依次穿过第一连接板410上的连接孔440、连接件上的通孔和第二连接板420上的连接孔440从而进行固定，并且还可在第一连接板410和第二连接板420之间灌浆提高连接牢固性。[0040]当连接件体积较大时，只需将连接件放置在第一连接板410上方或将连接件放置在第二连接板420底端，然后通过螺栓穿过，然后在第一连接板410和第二连接板420之间进行灌浆，这样也可进行固定，并且连接强度也非常高。[0041]通过上述连接方式，本申请可适合各种尺寸的连接件和需要各种连接距尚的连接件，使用范围非常广，非常方便。[0042]木结构套筒约束部件200,其是用于固定和加强铝合金核心受力部件1〇〇,其为木结构，整体重量轻，其包括两个相对称的上木套筒210和下木套筒22〇。[0043]在上木套筒210的和下木套筒220上分别若干个相对称的螺栓孔230,上木套筒210的和下木套筒220可通过螺栓231依次穿过上木套筒210的和下木套筒22〇上的螺栓孔幻0，在通过螺母232固定螺栓231，从而可将上木套筒210的和下木套筒220固定为一体，并且拆卸也非常方便，便于铝合金核心受力部件100的安装和更换。[0044]在上木套筒210和下木套筒220内分别设有相对称的固定槽240,固定槽240包括芯板固定槽241和两个过渡端固定槽242。[0045]芯板固定槽241为与铝合金芯板110对应配合的矩形状，铝合金芯板110刚好可安置在上木套筒210或下木套筒220内的芯板固定槽241内，然后再将上木套筒21〇或下木套筒220盖上，从而将铝合金芯板110固定在木结构套筒约束部件200内。[0046]为了防止铝合金芯板110在木结构套筒约束部件200内晃动，止铝合金芯板11〇的厚度等于芯板固定槽241厚度的两倍。[0047]由于铝合金芯板110固定在木结构套筒约束部件200内，而铝合金芯板11〇两端的连接端120是需要设置在木结构套筒约束部件200外，当连接端120与其他部件连接，收到压力时，由于木结构套筒约束部件200会给予铝合金芯板110强度，使得铝合金芯板11〇强度远大于连接端120强度，这样使得连接端120容易从铝合金芯板110上断裂。[0048]在连接端120与铝合金芯板110之间设有过渡段130,并且在上木套筒210和下木套筒220内分别设有过渡端固定槽242，过渡端固定槽242设置在芯板固定槽241两端，并与芯板固定槽241连通，过渡段130可安置在过渡端固定槽242内。[0049]过渡段130是用于提高连接端120与铝合金芯板110之间的连接强度，其具体为梯形。[0050]两个铝合金端部封板300分别设置在木结构套筒约束部件200两侧，铝合金端部封板300是用于对连接固定后的木结构套筒约束部件200进行密封固定和对铝合金核心受力部件100进行限位，便于连接端120穿过。[0051]在上木套筒210和下木套筒220的两侧还分别设有若干个销孔250,销孔250用于与铝合金端部封板300配合连接。[0052]铝合金端部封板300包括一矩形状的封板310,封板310上设有若干个呈两排对称分布的抗剪销钉311，其中一排的各个抗剪销钉311分别与上木套筒上的销孔250对应连接，另一排的各个抗剪销钉311分别与下木套筒220上的销孔250对应连接，这样实现了铝合金端部封板300可拆卸的固定在木结构套筒约束部件200两侧。[0053]在封板310中间设有矩形槽口312，矩形槽口312与连接端120对应配合，连接端120刚好可穿过矩形槽口312裸露在木结构套筒约束部件200外，从而便于与其他部件连接。[0054]通过上述结构的实施，本申请只需将错合金核心受力部件100和佳!合金端部封板300采用金属材质，而木结构套筒约束部件200采用木质材质，并且强度也达到以前结构，在不降低强度的情况下，降低了自身的重量，并且安装方便，可适合外露结构、木结构、钢结构和既有建筑等各种抗震加固工程。[0055]以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

权利要求：1.一种高效的铝合金-木结构屈曲约束支撑构件，其特征在于，所述铝合金-木结构屈曲约束支撑构件包括铝合金核心受力部件、木结构套筒约束部件和两个铝合金端部封板，所述铝合金核心受力部件放置在木结构套筒约束部件内，所述铝合金端部封板分别可拆卸地密封固定在木结构套筒约束部件两侧，所述铝合金核心受力部件两端分别设有连接端，所述连接端可穿过铝合金端部封板，所述高效的铝合金-木结构屈曲约束支撑构件还包括两个相对称的用于调节连接端连接距离的连接结构，所述连接结构可拆卸地设置在连接端上。2.根据权利要求1所述的一种高效的铝合金-木结构屈曲约束支撑构件，其特征在于，所述木结构套筒约束部件包括两个相对称的上木单元和下木单元，所述上木单元的和下木单元上分别设有若干个相对称的螺栓孔，所述上木单元和下木单元通过螺栓固定为一体，所述上木单元和下木单元的两侧分别设有若干个销孔。所述的上木单元和下木单元的截面可以为矩形、圆形或其他多边形。3.根据权利要求2所述的一种高效的铝合金-木结构屈曲约束支撑构件，其特征在于，所述上木单元和下木单元内分别设有相对称的放置槽，铝合金核心受力部件放置在槽内。4.根据权利要求3所述的一种高效的铝合金-木结构屈曲约束支撑构件，其特征在于，所述放置槽的形状与铝合金核心受力部件的形状相同，所述放置槽的尺寸大于铝合金核心受力部件的尺寸。5.根据权利要求3所述的一种高效的铝合金-木结构屈曲约束支撑构件，其特征在于，所述铝合金核心受力部件与木结构套筒之间有一定缝隙，所述的缝隙内设置柔性可变形材料。6.根据权利要求2所述的一种高效的铝合金-木结构屈曲约束支撑构件，其特征在于，所述铝合金端部封板包括封板，所述封板上设有若干个呈两排对称分布的抗剪销钉，其中一排的各个抗剪销钉分别与上木套筒上的销孔对应连接，另一排的各个抗剪销钉分别与下木套筒上的销孔对应连接。7.根据权利要求6所述的一种高效的铝合金-木结构屈曲约束支撑构件，其特征在于，所述封板中间设有矩形槽口，所述矩形槽口与连接端对应配合。5.根据权利要求1所述的一种高效的铝合金-木结构屈曲约束支撑构件，其特征在于，所述连接结构包括两个相对称的第一连接板和第二连接板，第一连接板和第二连接板对称设置在连接端的上侧和下侧，所述第一连接板和第二连接板上分别设置有螺栓孔，所述第一连接板和第二连接板通过螺栓夹紧中间的连接端。

百度查询： 华东建筑设计研究院有限公司 一种高效的铝合金-木结构屈曲约束支撑构件

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