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什么是屈曲约束支撑?屈曲约束支撑的执行标准有哪些?

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屈曲约束耗能支撑(简称BRB)是一种支撑和耗能阻尼器合二为一的抗震耗能产品。屈曲约束耗能支撑由核心单元、约束单元和位于二者间的无黏结材料及填充材料组成。

屈曲约束耗能支撑通过使用约束体系来增加芯材的刚度,使得受压时芯材不屈曲,保证滞回曲线的稳定,受拉与受压均能进入屈服,滞回性能优良,具有明确的屈服承载力。在小震作用下,为主体结构提供刚度,在中、大震下可起到“保险丝”的作用,用于保护主体结构在中、大震下不屈服或者不严重破坏,并且可以方便地更换损坏的支撑。可用于各类新建建筑和已有建筑的抗震加固改造工程。 屈曲约束耗能支撑延性性能好,耗能能力优良,而且施工进度快,质量可靠。安装屈曲约束耗能支撑的建筑物经受强烈地震后,主体结构将不破坏或少破坏,从而保护建筑物内生命及财产安全,建筑物不仅能保证“小震不坏,中震可修,大震不倒”建筑结构抗震方针,还可达到更高的设计要求,是一种新型节能、环保、低碳、绿色技术。

工作原理

屈曲约束耗能支撑的构造组成可从两方面来分析,即横向构成和纵向构成。横向构成主要由可屈服的钢芯、外约束构件(钢套管、混凝土等)和无粘结材料等三部分组成;纵向构成分为3个部分:耗能段(约束屈服段)、过度段(约束非屈服段)、连接段(无约束非屈服段)

屈曲约束耗能支撑在地震作用下所承受的轴向力全部由支撑中心的芯材承受,该芯材在轴向拉力和压力反复作用下屈服耗能,而外围钢管和管内灌注的混凝土或砂浆给芯材弯曲提供约束,避免芯材受压时屈曲。由于泊松效应,芯材在受压情况下会膨胀,因此在芯材和砂浆之间设有一层无粘结材料(由橡胶、聚乙烯、硅胶、乳胶等制成)或非常狭小的空隙层,可以减小或消除芯材受轴力时将力传给砂浆或混凝土。 地震力作用下引起的压力作用在传统支撑上,支撑发生整体屈曲变形,并导致建筑结构发生大变形;而地震力作用下引起的压力作用在BRB,支撑外包约束机构提供了足够的刚度防止支撑发生整体屈曲,如同在建筑结构上加“保险丝”减少地震对于建筑结构的影响与破坏。在小震、中震的作用下,建筑结构始终保持弹性范围内;在大震作用下,建筑结构发生弹性或塑性变形,但不破坏建筑物,提高建筑的抗震性能。传统支撑与屈曲约束支撑变形对比如图3所示。

执行标准

(1)建筑结构荷载规范 GB 50009-2012

(2)钢结构设计标准 (GB50017-2017)

(3)混凝土结构设计规范2015年版(GB 50010-2010)

(4)建筑钢结构焊接技术规程 (JGJ 81-2002)

(5)建筑抗震设计规范2016年版(GB50011-2010)

(6)端板式半刚性连接钢结构技术规程(CECS260:2009)

(7)钢结构工程施工质量验收规范(GB50205-2001)

(8)建筑消能减震技术规程(JGJ 297-2013)

(9)高层民用建筑钢结构技术规程(JGJ 99-2015)

(10)建筑抗震试验规程(JGJ/T 101-2015)

(11)建筑消能阻尼器(JG/T 209-2012)

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