一种屈曲约束支撑法兰式安装结构及其安装和调制方法

摘要

本发明公开了一种屈曲约束支撑法兰式安装结构，其包括设置在建筑物框架节点上的节点侧法兰盘和设置在屈曲约束支撑一端的构件侧法兰盘；节点侧法兰盘与构件侧法兰盘相对配合设置并通过法兰螺栓连接；节点侧法兰盘与构件侧法兰盘之间可拆卸设置有用于调节两者间隙的间隙板。本发明通过采用法兰式安装结构安装屈曲约束支撑，通过安装后调整间隙板的总厚度进而实现对屈曲约束支撑的调节，随时释放屈曲约束支撑所承受的额外载荷，从而保证在地震或其他灾害发生时，充分发挥其作用，即尽可能多地吸收和消耗地震或其他灾害的能量。由此，可以彻底解决其后安装问题。

权利要求

1.一种屈曲约束支撑法兰式安装结构，其特征在于，其包括设置在建筑物框架节点上的节点侧法兰盘和设置在屈曲约束支撑一端的构件侧法兰盘；所述节点侧法兰盘与所述构件侧法兰盘相对配合设置并通过法兰螺栓连接；节点侧法兰盘与构件侧法兰盘之间可拆卸设置有用于调节两者间隙的间隙板。

2.如权利要求1所述法兰式安装结构，其特征在于，所述间隙板包括对称设置的左侧板和右侧板；所述左侧板和右侧板中间设置有用于所述法兰螺栓通过的槽口；左侧板和右侧板相对扣合后通过螺栓或螺钉紧固。

3.如权利要求1所述法兰式安装结构，其特征在于，所述间隙板包括插板和封口板，所述插板上开设有用于所述法兰螺栓通过的若干个U型开口；所述封口板通过螺钉或螺栓设置在插板的开口端，进而将U型开口封上。

4.如权利要求1所述法兰式安装结构，其特征在于，所述间隙板为一块或叠放的若干块，所述间隙板的最小总厚度根据所述屈曲约束支撑所受的最大压力而设定。

5.如权利要求4所述法兰式安装结构，其特征在于，所述节点侧法兰盘与构件侧法兰盘之间的预留间隙大小根据建筑物整体机构后续相对位移和所述间隙板的所述最小总厚度设定。

6.如权利要求1所述法兰式安装结构，其特征在于，所述屈曲约束支撑两端中至少有一端采用所述法兰式安装结构。

7.如权利要求1-6任一所述所述屈曲约束支撑法兰式安装结构的安装和调制方法，其特征在于，其包括：步骤一：在建筑周边的梁柱安装完成后，将所述节点侧法兰盘通过焊接固定设置在节点处；将所述构件侧法兰盘与所述屈曲约束支撑的一端固定连接；

步骤二；利用固定装置确保所述屈曲约束支撑的整体稳定性，并使得所述构件侧法兰盘对准所述节点侧法兰盘，利用法兰螺栓和螺母将两者初步紧固连接；

步骤三：待建筑整体结构安装全部完成后，在两块法兰盘之间插入间隙板，然后将法兰螺栓最终拧紧。

8.如权利要求7所述安装和调制方法，其特征在于，所述屈曲约束支撑的一端采用所述法兰式安装结构，另一端采用焊接连接、螺栓连接和销轴连接等传统连接方式时，首先安装传统连接方式的一端。

9.如权利要求7所述安装和调制方法，其特征在于，所述屈曲约束支撑上设置有应力测量仪器，在实施步骤三时，通过调整间隙板的厚度实现所述应力测量仪器所测应力符合设定要求。

10.如权利要求7所述安装和调制方法，其特征在于，建筑后续建造或使用过程中，随时通过所述应力测量仪器测量所述屈曲约束支撑的应力值，在所述应力值超过设定范围时，通过调换不同厚度的所述间隙板或加减间隙板数量调整所述节点侧法兰盘和构件侧法兰盘之间的间隙大小，进而将所述屈曲约束支撑所受应力值调至设定范围。

说明书

一种屈曲约束支撑法兰式安装结构及其安装和调制方法

技术领域

[0001] 本发明属于建筑结构节点连接技术领域，具体涉及一种屈曲约束支撑法兰式安装结构及其安装和调制方法。

背景技术

[0002] 屈曲约束支撑又称无粘结支撑，是一种新型钢结构支撑，也是一种耗能支撑。屈曲约束支撑的中心是芯材，用低屈服点钢材制成，在轴向力作用下允许有较大的塑形变形，通过这种变形可以达到耗能的目的。屈曲约束在受压时亦能达到完全屈服，使支撑受压承载力与受拉承载力相当，克服了传统支撑受压屈曲的缺点，改善了支撑的承载力，使得支撑滞回曲线饱满，提高了结构的抗震能力。

[0003] 屈曲约束支撑是一种高效的耗能构件，其与整体结构的连接目前是建筑领域的一个重要的课题。

发明内容

[0004] 屈曲约束支撑主要用来承担地震作用，即该支撑不能承受荷载或只能承担临时荷载，而只有当地震作用来临时，支撑才发挥其抗震作用。但本申请的发明人在长期的研究过程中发现屈曲约束支撑存在较为复杂的后安装问题，并且不同建筑、建筑中不同位置的屈曲约束支撑的后安装问题也各自不同，并且在短则几个月的后续施工过程中、及长达几十年中的使用过程中，不同支撑的后安装问题也呈现不同的发展趋势和结果，即屈曲约束支撑两端点发生相对位移，且位移量具有随机性。

[0005] 该复杂的安装问题一直未引起现有领域专家的重视。其原因在于：地震的发生终究是个小概率事件，即使存在一定的后安装问题，也不会立即导致建筑物的损害；而即使在发生地震时屈曲约束支撑未充分发挥其应有的抗震作用，但由于地震的不可抗力自身属性以及不可重复性，本领域技术人员难以追溯屈曲约束支撑的后安装问题。总而言之，导致本领域普通技术人员普遍缺乏研究上述后安装问题的动力，进而长期忽略上述问题，同时，该问题的发现和解决又存在极大的困难。

[0006] 传统连接形式，如焊接连接（图1a）、螺栓连接（图1b）和销轴连接（图1c），由于在整体结构安装时均将支撑与整体结构牢固连接，使得支撑与整体结构在地震作用尚未到来时已共同承担荷载；并且，上述连接结构普遍存在一个理想的假设前提，即同一建筑中不同支撑、以及同一支撑在不同时期，他们所受承载是固定不变。而实际上并不这样的。只是因为，地震的小概率性，即使屈曲约束支撑承载了较大的拉应力或压应力，建筑居住者也不会发现有何问题；从另一角度讲，恰是屈曲约束支撑的存在也掩盖了许多建筑物框架问题。

[0007] 在发现上述问题之后，本发明着力于解决屈曲约束支撑与整体结构连接的后安装问题，进而及时发现建筑物整体机构的承载变化，并更好地发挥屈曲约束支撑的抗震作用。

[0008] 为解决上述问题，本发明一种屈曲约束支撑法兰式安装结构包括设置在建筑物框架节点上的节点侧法兰盘和设置在屈曲约束支撑一端的构件侧法兰盘；所述节点侧法兰盘与所述构件侧法兰盘相对配合设置并通过法兰螺栓连接；节点侧法兰盘与构件侧法兰盘之间可拆卸设置有用于调节两者间隙的间隙板。

[0009] 进一步，所述间隙板包括对称设置的左侧板和右侧板；所述左侧板和右侧板中间设置有用于所述法兰螺栓通过的槽口；左侧板和右侧板相对扣合后通过螺栓或螺钉紧固。

[0010] 进一步，所述间隙板包括插板和封口板，所述插板上开设有用于所述法兰螺栓通过的若干个U型开口；所述封口板通过螺钉或螺栓设置在插板的开口端，进而将U型开口封上。

[0011] 进一步，所述节点侧法兰盘通过焊接与所述节点固定连接；所述构件侧法兰盘通过焊接方式与所述屈曲约束支撑固定连接。

[0012] 进一步，所述间隙板为一块或叠放的若干块，所述间隙板的最小总厚度根据所述屈曲约束支撑所受的最大压力而设定。

[0013] 进一步，所述节点侧法兰盘与构件侧法兰盘之间的预留间隙大小根据建筑物整体机构后续相对位移和所述间隙板的所述最小厚度设定。

[0014] 进一步，所述屈曲约束支撑两端中至少有一端采用所述法兰式安装结构。

[0015] 上述屈曲约束支撑法兰式安装结构的安装和调制方法包括：

[0016] 步骤一：在建筑周边的梁柱安装完成后，将所述节点侧法兰盘通过焊接固定设置在节点处；将所述构件侧法兰盘与所述屈曲约束支撑的一端固定连接；

[0017] 步骤二；利用固定装置确保所述屈曲约束支撑的整体稳定性，并使得所述构件侧法兰盘对准所述节点侧法兰盘，利用法兰螺栓和螺母将两者初步紧固连接；

[0018] 步骤三：待建筑整体结构安装全部完成后，在两块法兰盘之间插入间隙板，然后将法兰螺栓最终拧紧。

[0019] 进一步，所述屈曲约束支撑的一端采用所述法兰式安装结构，另一端采用焊接连接、螺栓连接和销轴连接等传统连接方式时，首先安装传统连接方式的一端。

[0020] 进一步，所述屈曲约束支撑上可拆卸设置有应力测量仪器，在实施步骤三时，通过调整间隙板的厚度实现所述应力测量仪器所测应力符合设定要求。

[0021] 进一步，建筑后续建造或使用过程中，随时通过所述应力测量仪器测量所述屈曲约束支撑的应力值，在所述应力值超过设定范围时，通过调换不同厚度的所述间隙板或加减间隙板数量调整所述节点侧法兰盘和构件侧法兰盘之间的间隙大小，进而将所述屈曲约束支撑所受应力值调至设定范围。

[0022] 本发明通过采用法兰式安装结构安装屈曲约束支撑，通过安装后调整间隙板的总厚度进而实现对屈曲约束支撑的调节，随时释放屈曲约束支撑所承受的额外载荷，从而保证在地震或其他灾害发生时，充分发挥其作用，即尽可能多地吸收和消耗地震或其他灾害的能量。

附图说明

[0023] 图1a为传统焊接连接示意图；

[0024] 图1b为传统高强螺栓连接示意图；

[0025] 图1c为传统销轴连接示意图；

[0026] 图2为屈曲约束支撑法兰式安装结构示意图；

[0027] 图3为间隙板与间隙板螺栓示意图；

[0028] 图4为构件侧法兰盘和法兰螺栓示意图；

[0029] 图5为安装支撑前建筑的层结构示意图；

[0030] 图6为插入法兰螺栓后的示意图；

[0031] 图7为插入间隙板并完成本发明安装的示意图。

具体实施方式

[0032] 下面结合附图对本发明的具体实施方式进行说明。

[0033] 实施例1

[0034] 本发明提供的屈曲约束支撑法兰式安装结构与安装方法适用于钢结构及钢-砼组合结构中屈曲约束支撑的安装，屈曲约束支撑设置于建筑的层结构内。如图5所示，层结构包括第一框架梁11，第二框架梁12和本层柱13，本层柱13固定连接于第一框架梁11和第二框架梁12之间。

[0035] 如图2-4所示，本发明一种屈曲约束支撑法兰式安装结构包括设置在建筑物框架节点7上的节点侧法兰盘1和设置在屈曲约束支撑6一端的构件侧法兰盘2；节点侧法兰盘1与构件侧法兰盘2相对配合设置并通过法兰螺栓3连接；节点侧法兰盘1与构件侧法兰盘2之间可拆卸设置有用于调节两者间隙的间隙板4。节点7和节点侧法兰盘1之间采用焊接，屈曲约束支撑6和构件侧法兰盘2之间采用焊接。

[0036] 间隙板4包括对称设置的左侧板41和右侧板42；左侧板41和右侧板42中间设置有用于法兰螺栓通过的槽口43；槽口的大小、数量、位置根据法兰螺栓3的布置情况确定。左侧板和右侧板相对扣合后通过螺栓5紧固。

[0037] 间隙板4数量可以是一块或若干块，间隙板的最小总厚度根据屈曲约束支撑所受的最大压力而设定。另外，间隙板4的总厚度可以根据施工便利调节，间隙板不能太薄，也不能太厚，与整体结构产生的变形量有关，建议间隙板的厚度在20-30mm之间，以确保屈曲约束支撑连接的强度和刚度的要求。节点侧法兰盘与构件侧法兰盘之间的预留间隙大小根据建筑物整体机构后续相对位移和间隙板的最小总厚度设定。

[0038] 本发明中的法兰式结构能以先安装的方式实现屈曲约束支撑6的后安装连接要求，屈曲约束支撑6至少有一端采用该法兰式安装结构，另一端可采用焊接、螺栓连接或销轴连接等传统连接方式。

[0039] 如图6-7所示，屈曲约束支撑6包括传统连接端21和法兰式安装结构端22，屈曲约束支撑6连接于第一框架梁11和第二框架梁12之间。传统连接端采用如图1a、图1b、图1c中任一种连接方式，法兰连接端采用本发明提供的安装结构。传统连接端可与上层梁连接，也可与下层梁连接，但是为便于安装调节，建议传统连接端与上层梁连接，法兰连接端与下层梁连接。

[0040] 另外，间隙板还可以采用插板形式，插板上开设有用于法兰螺栓通过的若干个U型开口；封口板通过螺钉或螺栓设置在插板的开口端，进而将U型开口封上。

[0041] 实施例2

[0042] 上述屈曲约束支撑法兰式安装结构的安装和调制方法包括：

[0043] 步骤一：如图6-7所示，屈曲约束支撑的一端采用所述法兰式安装结构，另一端采用焊接连接、螺栓连接和销轴连接等传统连接方式时，在建筑周边的梁柱安装完成后，首先安装传统连接方式的一端；在安装法兰式安装结构一端时，将节点侧法兰盘通过焊接固定设置在节点处；将所述构件侧法兰盘与屈曲约束支撑的一端固定连接；

[0044] 步骤二；利用固定装置确保所述屈曲约束支撑的整体稳定性，并使得所述构件侧法兰盘对准所述节点侧法兰盘，利用法兰螺栓和螺母将两者初步紧固连接；

[0045] 步骤三：屈曲约束支撑上设置有应力测量仪器，待建筑整体结构安装全部完成后，在两块法兰盘之间插入间隙板，通过调整间隙板的厚度实现所述应力测量仪器所测应力符合设定要求，然后将法兰螺栓最终拧紧。

[0046] 在建筑后续建造或使用过程中，可以随时通过应力测量仪器测量屈曲约束支撑的应力值，在应力值超过设定范围时，通过调换不同厚度的间隙板或加减间隙板数量调整节点侧法兰盘和构件侧法兰盘之间的间隙大小，进而将屈曲约束支撑所受应力值调至设定范围。

[0047] 本发明通过采用法兰式安装结构安装屈曲约束支撑，通过安装后调整间隙板的总厚度进而实现对屈曲约束支撑的调节，随时释放屈曲约束支撑所承受的额外载荷，从而保证在地震或其他灾害发生时，充分发挥其作用，即尽可能多地吸收和消耗地震或其他灾害的能量。由此，可以彻底解决其后安装问题。

[0048] 同时，本发明安装方法简单且快捷，使得安装工期大为缩短，减少了施工成本，所以，本发明具有高度产业利用价值。

[0049] 以上结合附图仅描述了本申请的几个优选实施例，但本申请不限于此，凡是本领域普通技术人员在不脱离本申请的精神下，做出的任何改进和/或变形，均属于本申请的保护范围。