屈曲约束支撑的预张拉安装方法
【专利摘要】本发明提供一种屈曲约束支撑的预张拉安装方法，在层结构建设完成之后、后续结构建设的同时，将屈曲约束支撑的固定端与第一框架梁处的连接节点固定连接，在其张拉端与第二框架梁处的连接节点之间预留弹性变形空间；通过张拉千斤顶对屈曲约束支撑进行初张拉；在屈曲约束支撑受到的张拉力达到预定张拉值后，对同一楼层支撑的张拉值进行两轮校正调整，以保证同一楼层的支撑都达到预定张拉值，然后将张拉端与相应的连接节点固定连接；最后对屈曲约束支撑进行放张。该安装方法有效地减小了竖向荷载和受压偏置的不利影响，使对屈曲约束支撑性能更易达到极限承载力，确保其充分发挥性能，缩短了安装工期，减少了施工成本。
【专利说明】
【技术领域】
[0001] 本发明涉及建筑结构抗震防灾【技术领域】，特别是涉及一种屈曲约束支撑的预张拉 安装方法。 屈曲约束支撑的预张拉安装方法
【背景技术】
[0002] 屈曲约束支撑是一种结合抗侧和耗能于一体的新型减震构件，它不但可以在小震 下提供所需的抗侧刚度，而且在大震下可以进行屈服耗能，可作为附加耗能构件，先于结构 主体进入塑性状态，耗散地震输入能量，从而保护主体结构不受破坏，是结构中名符其实的 "保险丝"。
[0003] 屈曲约束支撑的工作原理与受力机理已较为明确。它通过外围约束部件来约束轴 向受力部件，保证其在受压时不发生整体失稳破坏和局部屈曲破坏，由于轴心受力部件在 轴力作用下屈服而不屈曲，因此表现出拉压对称的优良力学性能，并通过这种拉压屈服大 量耗散地震输入能量，是金属耗能减震构件的一种。
[0004] -般情况下，屈曲约束支撑或多或少地会承担一定的坚向荷载，这是由于屈曲约 束支撑在安装到位前所在层结构无法达到完全沉降所致。在该坚向荷载下，屈曲约束支撑 在参与抗侧之前就已经产生了一定的初始压应力，这会导致其受压偏置，滞回环不饱满，耗 能能力减弱，而且更易于达到其极限承载力而发生破坏。此外，屈曲约束支撑不能与主体结 构同时安装，而是需要主体结构都完成且主要沉降结束以后，屈曲约束支撑才能进行安装， 因而安装工期长。
【发明内容】
[0005] 鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明要解决的技术问题在于提供一种能够解决 屈曲约束支撑的受压偏置，改善其支撑性能，缩短安装工期的屈曲约束支撑的预张拉安装 方法。
[0006] 为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种屈曲约束支撑的预张拉安装方 法，包括步骤:A、所述屈曲约束支撑所在楼层的层结构包括第一框架梁、第二框架梁和本层 柱，所述第一框架梁和所述第二框架梁水平设置且彼此平行，所述本层柱固定连接于所述 第一框架梁和第二框架梁之间；在所述层结构建设完成之后、后续结构建设的同时，将所述 屈曲约束支撑的固定端与所述第一框架梁上的连接节点固定连接，在所述屈曲约束支撑的 张拉端与所述第二框架梁的连接节点之间预留弹性变形空间；B、所述屈曲约束支撑的张拉 端设置有张拉耳板，所述第二框架梁的连接节点处设置有张拉架，所述张拉架通过夹具固 定在连接节点处，在所述张拉耳板与所述张拉架之间连接张拉千斤顶，通过所述张拉千斤 顶对所述屈曲约束支撑进行初张拉；C、在所述屈曲约束支撑受到的张拉力达到预定张拉值 后，对同一所述楼层的屈曲约束支撑的张拉值进行两轮校正调整，以保证同一所述楼层的 屈曲约束支撑都达到预定张拉值，然后将所述屈曲约束支撑的张拉端与所述第二框架梁的 连接节点固定连接；D、对所述屈曲约束支撑进行放张。
[0007] 优选地，若所述楼层的所述层结构在所述屈曲约束支撑安装之前仍未形成足够的 抗侧刚度和承载力，就需要成对并同时对所述屈曲约束支撑进行初张拉，若所述楼层的所 述层结构已形成足够的抗侧刚度和承载力则对所述屈曲约束支撑进行单根张拉。
[0008] 优选地，所述步骤A中，所述屈曲约束支撑的固定端与所述第一框架梁上的连接 节点之间为焊接或螺栓连接。
[0009] 优选地，所述屈曲约束支撑的张拉端与所述第二框架梁的连接节点之间预留的所 述弹性变形空间的尺寸由张拉值计算得到。
[0010] 优选地，所述屈曲约束支撑的所述张拉耳板通过焊接的方式与所述屈曲约束支撑 的芯板相连，所述张拉耳板处设置有张拉孔用以连接所述张拉千斤顶。
[0011] 优选地，所述预定张拉值根据所述屈曲约束支撑受到的由荷载作用、不均匀沉降、 焊接残余应力引起的总压力值进行确定。
[0012] 优选地，所述步骤C中，在对所述屈曲约束支撑的张拉值进行的校正调整完成后， 将所述屈曲约束支撑的张拉端与所述第二框架梁的连接节点焊接在一起。
[0013] 优选地，在所述步骤D中，完成对所述屈曲约束支撑进行放张后，拆除所述张拉架 和张拉耳板。
[0014] 如上所述，本发明提供的屈曲约束支撑的预张拉安装方法，具有以下有益效果：根 据基本力学原理，可在层结构未完成主要沉降之前，先将屈曲约束支撑的固定端与层结构 相连，然后在屈曲约束支撑的张拉端通过张拉千斤顶进行初张拉，在屈曲约束支撑受到的 张拉力达到预定值后，再对同一所述楼层的屈曲约束支撑的张拉值进行两轮校正调整，最 后在屈曲约束支撑的张拉端与相应连接节点焊接完成以后对其进行放张。由于预张拉所 产生的拉应力可以抵消作用在屈曲约束支撑上的坚向荷载所导致的压应力，从而可有效减 小或避免坚向荷载和受压偏置对屈曲约束支撑性能的不利影响，令屈曲约束支撑更易达到 其极限承载力，使其滞回环更加饱满，耗能能力增强，确保屈曲约束支撑能够充分发挥其性 能。而且该安装方法简单易行，安装工期大为缩短，减少了施工成本。
【专利附图】
【附图说明】
[0015] 图1显示为本发明提供的屈曲约束支撑的预张拉安装方法的步骤流程图。
[0016] 图2显示为本发明提供的屈曲约束支撑的预张拉安装方法中层结构的示意图。
[0017] 图3显示为本发明提供的屈曲约束支撑的预张拉安装方法中屈曲约束支撑的固 定端与第一框架梁上的连接节点固定连接，张拉端与第二框架梁上的连接节点间预留有弹 性变形空间的示意图。
[0018] 图4显示为本发明提供的屈曲约束支撑的预张拉安装方法中屈曲约束支撑的张 拉端与张拉架间设置张拉千斤顶对屈曲约束支撑进行张拉的示意图。
[0019] 图5显示为本发明提供的屈曲约束支撑的预张拉安装方法中张拉及校正调整完 成后张拉端与第二框架梁固定连接的示意图。
[0020] 图6显示为本发明提供的屈曲约束支撑的预张拉安装方法中对屈曲约束支撑进 行放张的示意图。
[0021] 元件标号说明
[0022] 1 层结构
[0023] 11 第一框架梁
[0024] 12 第二框架梁
[0025] 13 本层柱
[0026] 14 连接节点
[0027] 2 屈曲约束支撑
[0028] 21 固定端
[0029] 22 张拉端
[0030] 23 张拉耳板
[0031] 3 弹性变形空间
[0032] 4 张拉架
[0033] 5 张拉千斤顶
[0034] S100 ?S103 步骤
【具体实施方式】
[0035] 以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书 所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实 施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离 本发明的精神下进行各种修饰或改变。
[0036] 请参阅图1至图6。需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明 本发明的基本构想，遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数 目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其 组件布局型态也可能更为复杂。
[0037] 本发明提供的屈曲约束支撑的预张拉安装方法适用于钢结构及型钢-砼组合结 构中屈曲约束支撑的安装。屈曲约束支撑装设于建筑的层结构内，图2所示为层结构的示 意图。如图2所示，层结构1包括第一框架梁11、第二框架梁12和本层柱13。第一框架梁 11和第二框架梁12水平设置且彼此平行，本层柱13固定连接于第一框架梁11和第二框架 梁12之间。如图2至图6所示，屈曲约束支撑2包括固定端21和张拉端22两个连接端， 屈曲约束支撑2连接于第一框架梁11和第二框架梁12之间。
[0038] 为便于屈曲约束支撑2的固定与安装，第一框架梁11和第二框架梁12上均设置 有连接节点14。本发明提供的屈曲约束支撑的预张拉安装方法中，屈曲约束支撑2的固定 端21与第一框架梁11的连接节点14连接，张拉端22在完成张拉后与第二框架梁12的连 接节点14连接。图2至图6中所示的第一框架梁11为上层梁，则第二框架梁12为下层梁。 或者，第一框架梁11为下层梁，则第二框架梁12为上层梁（未在图中显示）。张拉端22可 与上层梁连接，也可以与下层梁连接，但是为便于安装调节，建议固定端21与上层梁连接， 张拉端22与下层梁连接。
[0039] 如图1所示，本发明提供的屈曲约束支撑的预张拉安装方法包括以下步骤：
[0040] 步骤S100 :如图3所示，由于预张拉产生的拉应力可以抵消作用在屈曲约束支撑 2上的坚向荷载导致的压应力，本发明中，在层结构1建设完成之后、后续结构建设的同时， 将屈曲约束支撑2的固定端21先与第一框架梁11上的连接节点14连接，在屈曲约束支撑 2的张拉端22与第二框架梁12的连接节点14之间预留弹性变形空间3。弹性变形空间3 的尺寸由所需达到的张拉值计算得到。
[0041] 屈曲约束支撑2的固定端21与第一框架梁11之间为固定连接，连接方式可采用 螺栓连接也可采用焊接。
[0042] 步骤S101 :如图4所示，屈曲约束支撑2的张拉端22设置有张拉耳板23,第二框 架梁12的连接节点14处设置有张拉架4,在张拉耳板23与张拉架4之间连接张拉千斤顶 5,通过张拉千斤顶5对屈曲约束支撑2进行初张拉。
[0043] 若所在楼层的层结构1在屈曲约束支撑2安装之前仍未形成足够的抗侧刚度和承 载力，就需要成对并同时对屈曲约束支撑2进行初张拉；若该层结构1已形成了足够的抗侧 刚度和承载力，则对屈曲约束支撑2进行单根张拉。
[0044] 张拉耳板23通过焊接的方式与屈曲约束支撑2的芯板进行相连，张拉耳板23处 设置有张拉孔，以方便连接张拉千斤顶5。张拉架4通过夹具安装在第二框架梁12的连接 节点14上，张拉架4的位置可以根据屈曲约束支撑2和第二框架梁12的相对位置进行调 整，在张拉结束后还可拆除张拉架4以便重复利用。
[0045] 步骤S102 :如图5所示，在屈曲约束支撑2受到的张拉力达到预定张拉值后，对同 一楼层的屈曲约束支撑2的张拉值进行两轮校正调整，以保证同一所述楼层的屈曲约束支 撑2都达到预定张拉值。校正调整完成后，将屈曲约束支撑2的张拉端22与第二框架梁12 的连接节点14固定连接。
[0046] 预定张拉值根据屈曲约束支撑2受到的由荷载作用、不均匀沉降、焊接残余应力 等引起的总压力值进行确定。由于同一楼层的层结构1中可能装设有多个屈曲约束支撑2， 各个屈曲约束支撑2的张拉值可能都不相同，各自的调整状态也都不相同，因此需要对所 有的屈曲约束支撑2的张拉值进行两轮校正调整，使同一所述楼层的所述支撑都达到预定 张拉值。张拉端22与第二框架梁12的连接节点14之间可以通过焊接固定在一起。
[0047] 步骤S103 :如图6所示，完成上述步骤后，对同一楼层的屈曲约束支撑2进行放 张。放张结束后，拆除张拉架4、张拉耳板23等装置。
[0048] 综上所述，本发明提供的屈曲约束支撑的预张拉安装方法根据基本力学原理，在 层结构未完成主要沉降之前，先将屈曲约束支撑的固定端与层结构相连，然后在屈曲约束 支撑的张拉端通过张拉千斤顶进行初张拉，在屈曲约束支撑受到的张拉力达到预定值后， 再对同一楼层的屈曲约束支撑的张拉值进行两轮校正调整，最后在屈曲约束支撑的张拉端 与相应连接节点焊接完成以后进行放张。由于预张拉所产生的拉应力可以抵消作用在屈曲 约束支撑上的坚向荷载所导致的压应力，从而可有效地减小或避免坚向荷载和受压偏置对 屈曲约束支撑性能的不利影响，使屈曲约束支撑更易达到其极限承载力，使其滞回环更加 饱满，耗能能力增强，确保屈曲约束支撑能够充分发挥其性能，而且安装方法简单易行，令 安装工期大为缩短，减少了施工成本。所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具 高度产业利用价值。
[〇〇49] 上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟 悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因 此，举凡所属【技术领域】中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完 成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。
【权利要求】
1. 一种屈曲约束支撑预张拉安装方法，其特征在于，包括步骤： A、 所述屈曲约束支撑所在楼层的层结构包括第一框架梁、第二框架梁和本层柱，所述 第一框架梁和所述第二框架梁水平设置且彼此平行，所述本层柱固定连接于所述第一框架 梁和第二框架梁之间；在所述层结构建设完成之后、后续结构建设的同时，将所述屈曲约束 支撑的固定端与所述第一框架梁上的连接节点固定连接，在所述屈曲约束支撑的张拉端与 所述第二框架梁的连接节点之间预留弹性变形空间； B、 所述屈曲约束支撑的张拉端设置有张拉耳板，所述第二框架梁的连接节点处设置有 张拉架，所述张拉架通过夹具固定在连接节点处，在所述张拉耳板与所述张拉架之间连接 张拉千斤顶，通过所述张拉千斤顶对所述屈曲约束支撑进行初张拉； C、 在所述屈曲约束支撑受到的张拉力达到预定张拉值后，对同一所述楼层的屈曲约 束支撑的张拉值进行两轮校正调整，以保证同一所述楼层的屈曲约束支撑都达到预定张拉 值，然后将所述屈曲约束支撑的张拉端与所述第二框架梁的连接节点固定连接； D、 对所述屈曲约束支撑进行放张。
2. 根据权利要求1所述的屈曲约束支撑的预张拉安装方法，其特征在于：若所述楼层 的所述层结构在所述屈曲约束支撑安装之前仍未形成足够的抗侧刚度和承载力，就需要成 对并同时对所述屈曲约束支撑进行初张拉，若所述楼层的所述层结构已形成足够的抗侧刚 度和承载力则对所述屈曲约束支撑进行单根张拉。
3. 根据权利要求1所述的屈曲约束支撑的预张拉安装方法，其特征在于：所述步骤A 中，所述屈曲约束支撑的固定端与所述第一框架梁上的连接节点之间为焊接或螺栓连接。
4. 根据权利要求1所述的屈曲约束支撑的预张拉安装方法，其特征在于：所述屈曲约 束支撑的张拉端与所述第二框架梁的连接节点之间预留的所述弹性变形空间的尺寸由张 拉值计算得到。
5. 根据权利要求1所述的屈曲约束支撑的预张拉安装方法，其特征在于：所述屈曲约 束支撑的所述张拉耳板通过焊接的方式与所述屈曲约束支撑的芯板相连，所述张拉耳板处 设置有张拉孔用以连接所述张拉千斤顶。
6. 根据权利要求1所述的屈曲约束支撑的预张拉安装方法，其特征在于：所述预定张 拉值根据所述屈曲约束支撑受到的由荷载作用、不均匀沉降、焊接残余应力引起的总压力 值进行确定。
7. 根据权利要求1所述的屈曲约束支撑的预张拉安装方法，其特征在于：所述步骤C 中，在对同一所述楼层的所述屈曲约束支撑的张拉值进行的校正调整完成后，将所述屈曲 约束支撑的张拉端与所述第二框架梁的连接节点焊接在一起。
8. 根据权利要求1所述的屈曲约束支撑的预张拉安装方法，其特征在于：在所述步骤D 中，完成对所述屈曲约束支撑进行放张后，拆除所述张拉架和张拉耳板。
【文档编号】E04B1/98GK104100016SQ201410315119
【公开日】2014年10月15日 申请日期:2014年7月3日 优先权日:2014年7月3日
【发明者】毛志兵, 侯兆新, 李国强, 孙飞飞, 宋中南, 金华建, 孙建运 申请人:同济大学