屈曲约束支撑体系特点及在抗震加固中的应用.pdf

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1、2014年5月建材与装饰施工技术屈曲约束支撑体系特点及在抗震加固中的应用林传木（厦门市全和开发集团有限公司福建省厦门市361005）摘要：屈曲约束支撑系统，被看成新颖的抗震框架，这是因为屈曲约束支撑在受压时不会发生屈曲，可为框架或排架结构提供很大的抗侧刚度和承载力，在抗震结构和抗震加固中应用十分广泛。关键词：屈曲约束支撑体系；结构特点；抗震加固中图分类号：TU352.1+1文献标识码：B文章编号：1673-0038（2014）20-0077-02在传统的建筑结构中，钢支撑架受压时会产生屈曲，当支撑在遇到中、大地震时，传统的支撑框架

2、因屈曲失稳，刚度和承屈曲后，刚度和承载力急剧降低（即屈曲失稳），使结构的抗震能载力急剧降低，结构的抗震能力大幅降低。而屈曲约束支援体系力大幅降低。为了解决支撑结构受压时屈曲失稳的问题，相关学由于滞回性能好，强震时仍工作在弹性或塑性阶段，具有较大刚者经过多年研究提出一种不会屈曲的支撑构件，称为无粘结支度和承载力。因此，屈曲约束支撑的应用，可以全面提高传统的支撑，又称为屈曲约束支撑（BacklingRestrainedBrace），简称为屈撑框架在中震和大震下的抗震性能（参见表1）。曲支撑（BRB）。表1屈曲约束支撑框架与普通支撑框架

3、的抗震性能比较1屈曲约束支撑的原理传统支撑框架屈曲约束支撑框架状态主体结构普通支撑主体结构屈曲约束支撑屈曲约束支撑是一种在受拉和受压时均能达到屈服而不发小震弹性弹性弹性弹性生屈曲失稳的轴向受力构件。一般地，BRB由三部分组成，即核中震弹性或塑性弹性或屈曲弹性塑性（耗能）心单元（芯材）、约束单位（外围钢套管）以及芯材和约束单元之大震塑性屈曲弹性或塑性塑性（耗能）间的无粘结材料组成，如图1所示。检查屈曲约束支撑，更换不影响建筑物中、大震后拆除损坏部分，影响建筑使用使用由于传统的支撑框架受压时会产生屈曲失稳，拉压承载力差异较大，对相邻构

4、件受力要求高；而屈曲约束支撑基本工作在弹性或塑性阶段，拉压承载力差异不大，对相邻构件受力要求低。同时，屈曲约束支撑具有金属阻尼器的耗能能力，且屈服段和非屈服段可根据设计要求预先进行设定，使支撑具有明确的屈服承载力，遇到区段内的强烈地震时屈曲约束支撑损坏、主体结构不屈服或者不严重破坏，充当“保险丝”的作用，震后只需更换损坏的屈曲约束支撑，具有十分优越的经济性。因此在抗震结构和抗震加固中应用十分广泛。图1屈曲约束支撑应用范围有：高层钢结构、厂房结构、空间结核心单元构件是主要受力构件，由低强度钢板组成，常见的构、金属消能产品和已有结构的

5、抗震加固。形状为十字形和一字形，约束单元提供侧向约束，防止芯材受压3校舍抗震加固采用屈曲约束支撑的优点时发生屈曲失稳，目前常用的为钢管，无粘结材料包裹在核心单2008年汶川地震后，全国各地抗震设防等级均有不同程度元的表面，用于消除核心单元与约束单元之间的摩擦力。的提高，厦门地区的抗震设防等级也由原来的喻度设防提高为峪屈曲约束支撑仅核心单元（芯材）通过节点板与其他构件连度设防，厦门市特别是思明区有大量的校舍需要进行抗震加固，接，因此所受的荷载全部由芯材承担，而且芯材与其他构件的连我司作为思明区校舍抗震加固的代建单位，经过多方案比选，

6、在接通常处理成铰接，使芯材仅受轴向力的作用，更有效地发挥材多栋框架结构的校舍加固中采用屈曲约束支撑系统，取得良好的料的性能。外套筒和填充材料仅约束芯材受压屈曲，使芯材在受效果。拉和受压下均能进入屈服，避免屈曲失稳。因而，屈曲约束支撑对于框架结构，采用屈曲约束支撑系统进行加固的主要优点的滞回性能优良。有：2屈曲约束支撑的应用（1）对框架结构传统的加固方法主要是对梁、柱截面进行加对于理想的屈曲约束支撑来说，其临界荷载分析与传统的大、粘钢、钢铰线或碳纤维加固，这些加固方法大部分需剔除加固支撑结构没有本质区别，但由于屈曲约束支撑有外撑构件

7、的存面的装饰层和梁、柱交接处的填充墙，拆除和恢复工作量大，工期在，而且外撑构件的刚度比内核构件大很多，使得屈曲约束支撑长、造价高。同时，如果外墙加固部位处理不好，比较容易发生渗的临界荷载比单纯的内核构件的临界荷载显著提高，极大地提漏，并且由于截面加大，有效使用面积减少、通道变窄，有可能影高了结构的承载能力。相同刚度的情况下，屈曲约束支撑承载能响使用功能。力比普通支撑提高3~10倍。由于屈曲约束支撑承载能力比普通支撑提高3~10倍，采用在遇到小地震时，屈曲约束支撑工作在弹性阶段，与传统的屈曲约束支撑系统进行加固，加固点位明显减少，工

8、期短、造价支撑框架一样，均具有良好的线弹性和结构刚度，可满足结构预低。同时，可以把加固位置全部设在内墙，避免发生渗漏现象。设的变形要求。（2）保护主体结构：屈曲约束支撑具有明确的屈服承载力，在·77·施工技术建材与装饰2014年5月建筑后浇带的功能