CN102900166A - 屈曲约束支撑及其节点连接板和安装方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于土木工程结构减震技术领域，具体涉及一种用于减震耗能的防屈曲支撑。其包括钢芯和侧向约束单元，钢芯和侧向约束单元之间还设有表面隔离材料层，特征是钢芯两端设置连接单元，连接单元包括主连接板和辅助连接板，主连接板呈“一”字型，并且主连接板为钢芯的一部分，辅助连接板沿钢芯轴向焊接固定在主连接板的非装配表面上，并且与主连接板彼此垂直设置，辅助连接板与主连接板焊接固定时，在钢芯轴向方向，辅助连接板的外端面位于主连接板外端面的外侧。本发明结构紧凑，经济实用，带有连接单元的防屈曲支撑的焊接安装方法，简单易行，可以彻底消除安装误差对防屈曲支撑自身的消能减震性能的不良影响，十分安全可靠。

Description

屈曲约束支撑及其节点连接板和安装方法

技术领域

本发明属于土木工程结构减震技术领域，具体涉及一种建筑结构构件，特别是一种用于减震耗能的屈曲约束支撑。

背景技术

现代建筑的发展越来越趋向于高大化，因此在设计过程中必须考虑建筑结构的抗震性能，特别是位于地震高发区的建筑，尤其需要注意。除预防地震破坏外，许多建筑的设计还需要考虑抗风性能。为解决这一问题，国外一些科研人员发明了受压时没有屈曲发生的构件，并将它们应用在建筑结构中实现耗能抗震，业内将此类构件称为防屈曲支撑、屈曲约束支撑或防压曲支撑，为叙述方便，下文中统称为屈曲约束支撑。现有屈曲约束支撑的安装方式主要包括如下三种方式：(1)销轴连接；(2)螺栓连接；(3)端面对焊。由于钢材的强度很高，其在弹性压缩2～3mm左右就进入塑性变形状态，因此屈曲约束支撑对连接的强度和精度要求均很高，工程实践表明，现有的三种连接方式都存在着一些问题。例如，销轴连接对接精度要求极高；采用螺栓连接时，连接板端部要扩大尺寸，表面要进行粗糙处理，螺栓必须选择高强度等级(10.9级或以上)的螺栓，因此成本较高，通常还要增设连接板，将进一步提升成本。而且利用螺栓连接影响屈曲约束支撑工作性能的因素很多，螺栓与连接孔的配合精度不易保证、螺栓需要专用的力矩扳手拧紧等等，既使如此在试验中发现仍然会打滑，这些因素很容易造成屈曲约束支撑消能减震性能的下降，甚至失效；端面对焊的方式对精度的要求较低，在经济性上也更具有优势，但是研究表明，与受力方向垂直的焊缝易产生应力集中，在循环扰力作用下易出现疲劳断裂，可靠性较低。综上所述，现有屈曲约束支撑的连接结构及安装方都存在一定的弊端，市场急需一种能够彻底解决上述问题的新屈曲约束支撑产品。

发明内容

本发明的目的在于克服上述缺陷，提供一种更容易安装，并且安装的经济性及可靠性更好的屈曲约束支撑。

本发明屈曲约束支撑是这样实现的，包括钢芯和侧向约束单元，钢芯由工作段、连接段和过渡段组成，工作段位于侧向约束单元内，钢芯和侧向约束单元之间还设有表面隔离材料层，其特征在于钢芯至少一端设置焊接连接单元，焊接连接单元包括主连接板、侧连接短板和辅助连接板，主连接板为钢芯的一部分，侧连接短板和辅助连接板沿钢芯轴向固定设置在主连接板的非对接表面上，侧连接短板部分位于侧向约束单元内，辅助连接板在钢芯轴向方向向外延伸至主连接板以外。

其中，所述的侧连接短板与辅助连接板可以一体化设置，构成侧连接长板，侧连接长板在钢芯轴向方向向外延伸至主连接板以外；侧连接短板与辅助连接板还可以对焊成一体，构成侧连接长板，为了便于实施焊接，侧连接短板或/和辅助连接板的对接端设置焊接坡口。

所述钢芯的结构多种多样，其横截面形状可以是“一”字型，也可以是“十”字形或错十字型，等各种形状。侧向约束单元的具体结构也可以多种多样，例如可以是混凝土构成的约束结构，可以是钢筋混凝土构成的约束结构，还可以是外套钢管及混凝土一起构成的约束结构等等。主连接板的端部形状可以为矩形、等腰梯形或倒“V”字形。

主连接板非对接表面上设置的侧连接长板或/和侧连接短板还可以为屈曲约束支撑中钢芯的一部分，即侧连接长板或/和侧连接短板为钢芯结构向外部的延伸，其自成一体，并非将侧连接长板或/和侧连接短板后焊接固定在钢芯上，这种技术方案减少了焊缝数量，不但简化加工工序还可以避免焊接质量不佳带来的各种不良影响。

为了便于安装，至少主连接板一侧非对接表面上设置的辅助连接板与主连接板间采用分体式结构，安装时辅助连接板与侧连接短板、主连接板及连接节点板分别焊接固定相连。此外，另外，主连接板的非对接表面上还可以设置限位板，限位板与主连接板上预设的侧连接长板或辅助连接板设置在同一个非对接表面上，安装过程中可以利用限位板与连接节点板配合，防止本发明屈曲约束支撑发生偏转，使焊接工作更容易实施。主连接板或/和辅助连接板与连接节点板的对接端面也可以设置焊接坡口，更方便焊接固定。

为了保证结构强度，主连接板的每个非对接表面上至少设置一块辅助连接板、或一块侧加强肋、或一块侧连接长板，而且主连接板的两个非对接表面上设置的辅助连接板、侧加强肋或侧连接长板的总体强度应保持相同，以使结构受力均衡，防止使用过程中出现失稳现象。

需要说明的是，本发明屈曲约束支撑中，可以两端同时采用本发明所述连接单元，也可以仅一端设置所述的焊接连接单元，另一端采用现有的各种连接单元，例如铰接连接单元、螺栓连接单元、增设连接板的螺栓连接单元或端面对焊连接单元等。使用时，利用焊接连接单元与现有连接单元配合进行连接，可以通过焊接连接单元有效消除现有连接单元连接时产生的误差和间隙，使连接过程更加简单可靠。

本发明的另一个目的在于提供一种与上述本发明屈曲约束支撑配合应用的连接节点板，其特征在于连接节点板上设置与屈曲约束支撑中主连接板配合的豁口。根据屈曲约束支撑中主连接板形状的不同，豁口可以呈一端开放的矩形、等腰梯形或“V”字形。为了便于实施焊接，豁口的周边还可以设置焊接坡口。

本发明的第三个目的在于提供一种上述屈曲约束支撑的安装方法，其包括如下步骤：

(1)根据屈曲约束支撑的实际尺寸，在框架结构中预设的或现场焊接固定设置的连接节点板上对应主连接板的位置利用工具现场切割出相应的豁口，将豁口周边的毛刺和氧化表皮打磨清理干净；

(2)将屈曲约束支撑的主连接板置于连接节点板上切割出的豁口中，找正位置后通过点焊将主连接板或/和辅助连接板与连接节点板固连在一起；

(3)将屈曲约束支撑的主连接板和连接节点板沿两者之间的配合端面实施焊接固定，再将已固定设置在主连接板表面的辅助连接板与连接节点板焊接成一体，或/和将独立的辅助连接板与连接节点板及主连接板焊接成一体；

(4)清除焊渣并将金属材料表面打磨清理干净，然后进行抛光，最后对裸露金属表面实施防锈处理。

基于上述安装方法，步骤(1)中连接节点板上也可以预先设置豁口，再将带有豁口的连接节点板预先焊接固定或现场焊接固定设置在框架结构中，然后按步骤(2)将对应加工的屈曲约束支撑的连接板放入豁口中，再继续实施后续步骤。

需要指出的是，所述主连接板的非对接表面，是指主连接板与连接节点板装配在一起实施焊接安装时，主连接板与连接节点板的豁口之间无配合关系的表面。

本发明屈曲约束支撑，通过在钢芯至少一端设置主连接板和辅助连接板构成的焊接连接单元，可以实现与外部框架结构焊接相连时，大部分连接焊缝的延伸方向与钢芯的受力方向保持非垂直的状态，因此受力更合理，可靠性更高。此外，本发明屈曲约束支撑结构紧凑，需要辅助材料少，其配合应用的本发明连接节点板结构简单，加工方便，二者的配合应用对施工误差和加工误差适应能力强，经济实用，市场应用前景十分广阔。

本发明屈曲约束支撑的焊接安装方法，消耗辅助材料少，简单易行，可以彻底消除安装误差对屈曲约束支撑自身的消能减震性能的不良影响，十分安全可靠。

附图说明

图1为本发明屈曲约束支撑的结构示意图之一。

图2为图1的仰视图。

图3为图1的A-A剖视图。

图4为图2的B-B剖视图之一。

图5为图2的B-B剖视图之二。

图6为框架结构及连接节点板的结构示意图

图7为图1所示本发明屈曲约束支撑的安装示意图之一。

图8为图7的后视图。

图9为图1所示本发明屈曲约束支撑的安装示意图之二。

图10为本发明屈曲约束支撑的结构示意图之二。

图11为本发明屈曲约束支撑的结构示意图之三。

图12为本发明屈曲约束支撑的结构示意图之四。

图13为图12的仰视图。

图14为图12的C-C剖视图之一。

图15为图13的D-D剖视图之一。

图16为主连接板与连接节点板的焊接安装示意图之一。

图17为主连接板与连接节点板的焊接安装示意图之二。

图18为图12的C-C剖视图之二。

图19为图13的D-D剖视图之二。

图20为本发明屈曲约束支撑的结构示意图之六。

图21为图20的仰视图。

图22为图20所示本发明屈曲约束支撑的安装示意图。

图23为本发明屈曲约束支撑的结构示意图之七及其安装示意图。

图24为图23的后视图。

图25为本发明屈曲约束支撑的结构示意图之八及其安装示意图。

图26为本发明屈曲约束支撑的结构示意图之九及其安装示意图。

具体实施方式

实施例一

如图1、图2、图3和图4所示本发明屈曲约束支撑，包括钢芯2和侧向约束单元1，钢芯2和侧向约束单元1之间还设有表面隔离材料层3，钢芯的横截面形状为“一”字型，侧向约束单元1由钢筋混凝土材料构成。图1中a区域所示部分为本发明屈曲约束支撑的工作段，b区域为连接段，连接段对称分布在工作段两侧，工作段与连接段之间的部分为过渡段。钢芯两端连接段设置焊接连接单元，焊接连接单元包括主连接板4、侧连接短板14、辅助连接板15和侧连接长板5，主连接板4的横断面呈“一”字型，并且主连接板4为钢芯2的一部分，侧连接长板5和侧连接短板14分别沿钢芯2轴向对应地焊接固定在主连接板4的两个非对接表面上，并且与主连接板4彼此垂直设置，在钢芯轴向方向，辅助连接板5向外延伸至主连接4板外侧。为了防止失稳，侧连接长板5及侧连接短板14从过渡段即开始设置，其部分位于侧向约束单元1中。

本发明与钢制框架结构6焊接安装时，按如下步骤操作：(1)如图6所示，在框架结构6中预先焊接固定连接节点板7，根据本发明屈曲约束支撑的实际尺寸，在连接节点板7上对应主连接板4的位置利用割炬现场切割出相应的豁口8，然后将豁口8周边的毛刺和氧化表皮打磨清理干净；(2)吊装本发明屈曲约束支撑，将主连接板4置于连接节点板7上切割出的豁口8中，侧连接长板5搭接在连接节点板7表面上，找正位置后通过点焊将主连接板4或侧连接长板5与连接节点板7预连接在一起；(3)如图7所示，在主连接板4与连接节点板7的对接配合端面实施焊接，利用三道焊缝9、10和16将二者连接在一起，然后将已焊接固定在主连接板4表面的侧连接长板5与连接节点板7也焊接成一体。此外，如图8所示，在另一侧，将辅助连接板15与侧连接短板14对焊，并将辅助连接板15与主连接板4及连接节点板7分别焊接固定相连。为了能看清楚，图7和图8仅以本发明屈曲约束支撑一端的焊接连接单元与连接节点板之间的焊接安装为例进行说明，同理，其另一端的焊接安装也是如此，如图9所示，另一端的主连接板4通过三条焊缝12、13和17与框架结构6斜上方固定设置好的连接节点板11焊接固定在一起，同样，辅助连接板5也分别与侧连接短板14、主加接板4及连接节点板11焊连(未具体示出)，实现本发明屈曲约束支撑与框架结构6的充分焊接固定；(4)清除焊渣并将金属材料表面打磨清理干净，然后进行抛光，最后对裸露金属表面实施防锈处理，完成全部焊接安装过程。

由于本发明屈曲约束支撑与框架结构之间采用焊接安装固定，因此具有以下优点：1)与销轴铰接和螺栓连接相比，对施工误差和加工误差的适应能力强，安装简便；2)不像螺栓连接需要表面粗糙处理，也不受有无油污和安装力矩大小等因素影响，可靠性更好，可以确保在地震发生时使框架结构受到的侧向力主要作用于屈曲约束支撑上，充分发挥产品耗能减震性能；3)由于不采用螺栓及连接板连接，本发明屈曲约束支撑的焊接连接单元结构更简单，无需打孔，不会降低连接板强度，端部也不必因此扩大端部尺寸，经济性更好；4)最重要的是，传统的对接焊接安装时焊缝与钢芯受力方向相互垂直，容易产生沿钢芯轴向的残余张紧应力，并且焊缝集中于一个断面，形成应力集中，一旦焊缝中存在砂眼、裂纹等原始缺陷，由于应力集中的原故，反复受力后缺陷将迅速放大损坏，由于本发明在焊接安装时，主连接板与框架结构的连接节点板之间的大部分焊缝沿着钢芯的轴向设置，与钢芯的受力方向相同，因此焊缝的受力更加合理，产生的沿钢芯轴向的张紧应力小，应力集中少，对焊缝缺陷、初始裂纹和应力集中不敏感，焊接的可靠性更佳。

本发明中，侧向约束单元的具体结构可以多种多样，除已经提到的利用钢筋混凝土结构构成侧向约束单元外，还可以利用混凝土结构或外套钢管及混凝土的组合结构等其他结构构成侧向约束单元，只要约束力足够，都能达到同样的效果。另外，需要说明的是，在实际应用中，为了保证与连接节点板的有效连接，主连接板的一侧非对接表面上也可以设置超过一块辅助连接板。例如如图5所示，本发明的主连接板4上也可以设置二块侧连接长板5，需要注意的是，相应的主连接板4的另一个非对接表面上设置二块侧连接短板和二块辅助连接板与之对应。设置一块以上侧连接长板的意义在于，一方面增加与连接节点板的焊缝总长度，提高了连接强度；另一方面，在实施焊接安装步骤(2)的过程中，主连接板置于连接节点板上切割出的豁口内，侧连接长板搭接在连接节点板表面上，二块或二块以上的侧连接长板可以有效防止主连接板发生偏转，更容易找正位置。此外需要指出的是，为了保证受力均衡，侧连接长板5与侧连接短板14及辅助连接板15的选材应尽量相同，侧连接短板14及辅助连接板15拼合的总长度也应与侧连接长板5尽可能保持相同。

另外，需要指出的是，所述主连接板的非对接表面，是指主连接板与连接节点板装配在一起实施焊接安装时，主连接板与连接节点板的豁口之间无配合关系的表面。例如图4中，主连接板4中焊接有侧连接长板5或辅助连接板15的表面即为所述主连接板的非对接表面。后续的实施例中也是如此，不再一一重复。

本例中，以屈曲约束支撑中采用矩形主连接板，相应的连接节点板上设置矩形豁口为例进行说明。在实际应用中，主连接板的形状也可以为等腰梯形或倒“V”字形等形状，根据屈曲约束支撑的主连接板形状不同，只需要将豁口相应的设置成等腰梯形或倒“V”字形等形状即可。这样一来，本发明屈曲约束支撑的焊接连接单元在与节点单元板焊接连接时，其形成的焊缝大多与钢芯受力方向保持非垂直的状态，因此产生的张紧应力小，应力集中少，受力时缺陷周围的焊缝材料可以自动分担缺陷处的受力，因此焊缝的抗疲劳能力更强，使用寿命更长，焊接质量更可靠。

本发明中钢芯的结构可以多种多样，其横截面形状可以是“一”字型，也可以是“十”字形等各种形状，只要在连接段使用本发明的焊接连接单元，都可以实现本发明所述的有益效果。

实施例二

如图10所示本发明屈曲约束支撑，与实施例一的区别在于，包括四块辅助连接板15和四块侧连接短板14，其中预先将主连接板4的一个非对接表面上设置的辅助连接板15与侧连接短板14对焊成一体，构成一块组合式的侧连接长板，并将辅助连接板15焊接固定在主连接板的相应非对接表面。

本例所述的本发明屈曲约束支撑与图6所示的框架结构焊接安装时，其步骤与实施例一完全相同，在此不再重复描述。

实施例三

基于实施例一和实施例二的技术内容，本发明屈曲约束支撑还可以演变成图11所示结构，包括四块与主连接板4间无连接的、独立的辅助连接板15。

本例所述的本发明屈曲约束支撑与图6所示的框架结构焊接安装时，与实施例一中所述方法相比，需要增加二次将辅助连接板15与侧连接短板14、主连接板4及连接节点板7焊接的工序，其余安装过程相同，在此不再重复描述。

本例所述技术方案中，本发明屈曲约束支撑的辅助连接板全部独立设置，待焊接安装时再焊接在侧连接短板、主连接板及框架结构的连接节点板上。但为了减少现场工作量，辅助连接板全部独立设置的技术方案一般不作为优选方案进行推荐，当然，对于现场安装空间复杂等特殊情况时，也可以采用辅助连接板全部独立设置的技术方案，也在本发明的保护范围中。

实施例四

如图12、图13、图14和图15所示本发明屈曲约束支撑，与实施例一的区别在于，钢芯2由两根角钢角部对焊而成，其横截面形状为“十”字型，侧向约束单元由外套钢管18及混凝土填充材料19构成。如图13和图15所示，主连接板4包括两根角钢拼成“一”字型的各一条边，其中一根角钢的另一条边作为侧连接长板5延伸至主连接板4外侧，而另一根角钢的另一条边则仅延伸至侧向约束单元外部构成侧连接短板14，以保证可以与连接节点板顺利装配焊接。此外，为了提高焊接质量，在主连接板4的两个用于焊接的端部分别设置坡口，具体如图15所示。

本例所述屈曲约束支撑与图6所示框架结构的焊接安装过程与实施例一相同，在此不重复叙述。需要指出的是如图16所示，由于设置了坡口，可以有效提高主连接板4与连接节点板7之间的焊接质量，可以保证较好的连接强度。另外，如图17所示，由于连接节点板7上的豁口是现场用割炬切割出来的，因此形状有可能不十分规范，当主连接板4与连接节点板7之间的空隙较大时，也可以在背侧增设托板18以保证焊接的顺利实施。图中仅以主连接板4与连接节点板7的一个对接端面之间的焊接连接为例进行说明，其余对接端面以及其他主连接板与连接节点板之间的焊接连接也是如此，不再一一列举。

实施例五

如图12、图13、图18和图19所示本发明屈曲约束支撑，与实施例四的区别在于，钢芯2由三块钢板彼此焊接而成，其横截面形状为“十”字形。如图13和图19所示，组成钢芯的三块钢板，延伸至连接段的分别构成主连接板4、侧连接长板5和侧连接短板14，其中侧连接长板5和侧连接短板14分别对应地垂直焊接在主连接板4的非对接表面上。

本例所述屈曲约束支撑与图6所示框架结构的焊接安装过程与实施例一相同，在此不重复叙述。

实施例六

如图20和图21所示本发明屈曲约束支撑，与实施例一的区别在于，侧连接长板5和侧连接短板14分别平贴地焊接固定在主连接板4的非对接表面上。

与图6所示钢制框架结构焊接安装时，如图22所示，其安装过程与实施例一相同，但由于侧连接长板5与连接节点板7的贴靠面积大，因此屈曲约束支撑的主连接板4嵌入连接节点板7的豁口后不易发生偏转，更利于焊接施工。需要说明的是，在另一侧，辅助连接板15和侧连接短板14之间仍然是先对焊，然后再将辅助连接板15与主连接板4和连接节点板7分别焊接在一起，焊接时辅助连接板15也与侧连接长板5一样平贴设置在主连接板4和连接节点板7表面(未具体附图说明)。

除了具有实施例一中描述的各种优点外，由于本例所述屈曲约束支撑中侧连接长板5、辅助连接板15和侧连接短板14分别平贴地焊接固定在主连接板4的非对接表面上，因此其连接段占用空间较小，对安装空间的适应性更好。

实施例七

如图23和图24所示本发明屈曲约束支撑，与实施例六的区别在于，每个焊接连接单元中，设置二块侧连接长板5，相应的侧连接短板14和辅助连接板15也分别设置二块，侧连接长板5和侧连接短板14分别沿钢芯轴向间隔地焊接固定在主连接板4的二个非对接表面上，焊接安装时，辅助连接板15分别与侧连接短板14对焊后再与与主连接板4和连接节点板7焊接相连。除此外，其焊接安装过程与实施例一基本相同。

此类技术方案，由地增加了屈曲约束支撑与连接节点板的焊缝总长度，因此连接强度更高。

实施例八

如图25所示本发明屈曲约束支撑，其与实施例一的区别在于，主连接板4的形状为等腰梯形。此外，框架结构6由钢筋混凝土构成，在构筑框架结构6时，利用锚固结构21将连接节点板7浇筑在框架结构6中，浇筑前，在连接节点板7上预先设置与主连接板形状对应的等腰梯形豁口，豁口的尺寸略大于主连接板4的轮廓尺寸。另外，在主连接板4上焊接设置侧连接长板5的那个非对接表面上同时焊接设置两个限位板24。

屈曲约束支撑与框架结构6之间安装固定时，连接节点板7上已经预设了豁口，因此现场可以省略切割豁口的工序，直接将屈曲约束支撑吊装与连接节点板7之间进行装配，其后续安装过程与实施例一中步骤(2)至步骤(4)所述过程相同，在此不再重复描述。另外，由于图幅所限，在此仍以本发明屈曲约束支撑的一端与连接节点板及框架结构相连为例进行说明，另一端的安装连接与之类似，不再另附图给予说明。

由于主连拉板4上设置了两个限位板24，安装过程中，当主连接板4嵌入豁口中时，限位板24贴靠在连接节点板7的侧面，可以有效防止屈曲约束支撑发生偏转，更方便焊接。

当然，基于本例所述技术原理，在实际应用中，主连接板的形状也可以为倒“V”字形等其他形状，只需要将豁口相应的设置成相应的形状与之配合即可，都可以实现很好的效果。

实施例九

作为一种特例，如图26所示本发明屈曲约束支撑，与实施例一的区别在于，钢芯的一端设有实施例一所述的本发明的焊接连接单元，另一端设置钢板构成的现有螺栓连接单元23。

如图26所示钢制的框架结构6，连接节点板7和连接节点板11预先焊接固定在框架结构6上，并且根据屈曲约束支撑两端主连接板4及螺栓连接单元23的尺寸和结构，连接节点板7上预先开设有豁口(图中未具体示出)，连接节点板11上预先开设有连接通孔(图中未具体示出)。与钢制的框架结构6固定连接时，吊装屈曲约束支撑，先利用高强螺栓22将屈曲约束支撑与框架结构6上固定设置的连接节点板11相连，待屈曲约束支撑另一端的主连接板4嵌入到连接节点板7上的豁口中后，将高强螺栓22锁紧；然后在主连接板4与连接节点板7配合端面实施焊接，利用三道焊缝9、10和20将二者连接在一起，然后将侧连接长板5与连接节点板7焊连，再将辅助连接板(图中未具体示出)与侧连接短板(图中未具体示出)、主连接板4和连接节点板7也焊接成一体。清除焊渣并将金属材料表面打磨清理干净，然后进行抛光，最后对裸露金属表面实施防锈处理，完成全部焊接安装过程。

需要说明的是，本例以本发明屈曲约束支撑中一端设置所述的焊接连接单元，另一端采用现有的螺栓连接单元为例进行说明，实际应用中，另一端还可以采用其他的现有连接单元，例如铰接连接单元、增设连接板的螺栓连接单元或端面对焊连接单元等。使用时，利用焊接连接单元与现有连接单元配合进行连接，可以通过焊接连接单元有效消除现有连接单元连接时产生的误差和间隙，使连接过程更加简单可靠，都可以实现同样的效果。由此可以看出，本发明屈曲约束支撑的适用性很强，非常实用。

本发明屈曲约束支撑，通过在钢芯的连接段设置主连接板、侧连接短板和辅助连接板构成的焊接连接单元，可以实现与外部框架结构焊接相连时，主要连接焊缝的延伸方向与钢芯的受力方向一致，因此受力更合理，可靠性更高。此外，本发明屈曲约束支撑结构紧凑，经济实用，市场应用前景十分广阔。本发明屈曲约束支撑的焊接安装方法，简单易行，可以彻底消除安装误差对屈曲约束支撑自身的消能减震性能的不良影响，十分安全可靠。

Claims (14)

1.一种屈曲约束支撑，包括钢芯和侧向约束单元，钢芯由工作段、连接段和过渡段组成，工作段位于侧向约束单元内，钢芯和侧向约束单元之间还设有表面隔离材料层，其特征在于钢芯至少一端设置焊接连接单元，焊接连接单元包括主连接板、侧连接短板和辅助连接板，主连接板为钢芯的一部分，侧连接短板和辅助连接板沿钢芯轴向固定设置在主连接板的非对接表面上，侧连接短板部分位于侧向约束单元内，辅助连接板在钢芯轴向方向向外延伸至主连接板以外。

2.根据权利要求1所述的屈曲约束支撑，其特征在于侧连接短板与辅助连接板一体化设置，构成侧连接长板，侧连接长板在钢芯轴向方向向外延伸至主连接板以外。

3.根据权利要求1所述的屈曲约束支撑，其特征在于侧连接短板与辅助连接板对焊成一体，构成侧连接长板，侧连接短板或/和辅助连接板的对接端设置焊接坡口。

4.根据权利要求2所述的屈曲约束支撑，其特征在于主连接板的非对接表面上设置的侧连接长板或/和侧连接短板为屈曲约束支撑中钢芯的一部分。

5.根据权利要求1所述的屈曲约束支撑，其特征在于至少主连接板一侧非对接表面上设置的辅助连接板与主连接板间采用分体式结构，安装时辅助连接板与侧连接短板、主连接板及连接节点板分别焊接固定相连。

6.根据权利要求1所述的屈曲约束支撑，其特征在于主连接板或/和辅助连接板与连接节点板的对接端面设有焊接坡口。

7.根据权利要求1所述的屈曲约束支撑，其特征在于主连接板的每个非对接表面上至少设置一块辅助连接板，或一块侧连接短板，或一块侧连接长板。

8.根据权利要求1所述的屈曲约束支撑，其特征在于主连接板的端部形状为矩形、等腰梯形或倒“V”字形。

9.根据权利要求1所述的屈曲约束支撑，其特征在于主连接板的非对接表面上设置限位板，限位板与主连接板上预设的侧连接长板或辅助连接板设置在同一个非对接表面上。

10.一种与权利要求1-9中任一权利要求所述的屈曲约束支撑的连接节点板，其特征在于连接节点板上设置与屈曲约束支撑中主连接板配合的豁口。

11.根据权利要求10所述的屈曲约束支撑的连接节点板，其特征在于豁口的形状为一端开放的矩形、等腰梯形或“V”字形。

12.根据权利要求11所述的屈曲约束支撑的连接节点板，其特征在于豁口的周边设置焊接坡口。

13.一种权利要求1-9中任一权利要求所述的屈曲约束支撑的安装方法，其特征在于包括如下步骤：

(1)根据屈曲约束支撑的实际尺寸，在框架结构中预设的或现场焊接固定设置的连接节点板上对应主连接板的位置利用工具现场切割出相应的豁口，将豁口周边的毛刺和氧化表皮打磨清理干净；

(2)将屈曲约束支撑的主连接板置于连接节点板上切割出的豁口中，找正位置后通过点焊将主连接板或/和辅助连接板与连接节点板固连在一起；

(3)将屈曲约束支撑的主连接板和连接节点板沿两者之间的配合端面实施焊接固定，再将已固定设置在主连接板表面的辅助连接板与连接节点板焊接成一体，或/和将独立的辅助连接板与连接节点板及主连接板焊接成一体；

(4)清除焊渣并将金属材料表面打磨清理干净，然后进行抛光，最后对裸露金属表面实施防锈处理。

14.根据权利要求13所述的安装方法，其特征在于步骤(1)中连接节点板上预先设置豁口，再将带有豁口的连接节点板预先焊接固定或现场焊接固定设置在框架结构中，然后按步骤(2)将对应加工的屈曲约束支撑的连接板放入豁口中，再继续实施后续步骤。

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