一种偏心支撑结构的装配式消能粱段

技术领域

本发明涉及一种偏心支撑结构的装配式消能粱段，属于建筑结构技术领域。

背景技术

偏心支撑结构一方面通过设置支撑增加结构的抗侧刚度，保证结构在多遇地震下的侧向变形在规定范围内，另一方面通过设置耗能粱段在罕遇地震下率先屈服吸收耗散地震能量，保证耗能粱段以外区域不发生屈服和破坏，具有抗侧刚度大、抗震性能好、破坏区域可控等优点。

在水平地震作用下，常见的耗能粱段主要通过其水平剪切屈服变形进行耗能，但剪切变形为主的结构构件受力状态较为复杂，其承载力、刚度等力学特性难以把握。若耗能粱段承载力过高，则会在上部结构梁中产生较大的附加剪力与弯矩，易引起主体结构的提前损伤破坏；若耗能梁段承载力过低，则又起不到有效的耗能减震效果。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供了一种偏心支撑结构的装配式消能粱段，耗能梁段以弯曲变形为主，承载力、刚度等力学特性易于计算，便于设计，且具有构造简单、装配式施工、震后维护方便等优点。

本发明是通过以下技术方案来实现的：

一种偏心支撑结构的装配式消能粱段，包括上框架梁（6），所述上框架梁（6）连接有消能梁段（1），所述消能梁段（1）包括依次连接的消能梁上翼缘（101）、消能腹板（103）和消能梁下翼缘（102）；所述消能腹板（103）上开设有多个孔（104），所述消能梁段（1）连接有支撑（3）。

所述的一种偏心支撑结构的装配式消能粱段，所述孔为长圆孔，并且多个孔平行的设置在消能腹板（103）的中央。

所述的一种偏心支撑结构的装配式消能粱段，所述消能梁段（1）通过支撑连接板（2）与所述支撑（3）相连，所述支撑连接板（2）包括连接板翼缘（201）和连接板腹板（202）。

所述的一种偏心支撑结构的装配式消能粱段，所述支撑（3）设置有两个，并对称的设置在连接板腹板（202）上。

所述的一种偏心支撑结构的装配式消能粱段，所述消能梁下翼缘（102）上设置有螺栓孔，所述连接板翼缘（201）开设有与消能腹板下翼缘（102）相匹配的螺栓孔，通过螺栓与消能腹板下翼缘（102）相连。

所述的一种偏心支撑结构的装配式消能粱段，所述上框架梁（6）包括依次连接的框架梁上翼缘（601）、框架梁腹板（603）和框架梁下翼缘（602），所述框架梁腹板（603）上设置有框架梁加劲肋（604）。

所述的一种偏心支撑结构的装配式消能粱段，所述消能梁上翼缘上设有螺栓孔，所述框架梁下翼缘（602）开设有与消能粱段上翼缘（101）相匹配的螺栓孔，通过螺栓与消能粱段上翼缘（101）连接。

本发明所达到的有益效果：

本发明耗能梁段的消能腹板上开设有多个长圆孔，将消能腹板划分为多个细长板条，细长板条的受力状态相当于上下两端固定的竖直梁。当结构在地震作用下发生水平层间位移时，细长板条上下两端发生相协调的水平相对位移，板条随之发生以弯曲为主的变形。在这种受力状态下，消能粱段的承载力、刚度及滞回耗能能力等可方便地计算，从而可通过合理调整消能腹板及开孔尺寸以满足设计需求，具有广泛的适用范围。

本发明具有构件简单、加工方便、造价低廉、可采用装配式施工、震后易维护更换等优点。

附图说明

图1为一榀安装有本发明装配式消能粱段的Y形偏心支撑框架。

图2为本发明的装配式消能粱段示意图。

图3为图2的A-A剖面图。

图4是消能腹板的结构示意图。

图5是消能腹板的计算简图。

图6是当发生大小为∆的水平相对位移时消能腹板的结构示意图。

图中：1、消能梁段，101、消能梁上翼缘，102、消能梁下翼缘，103、消能腹板，2、支撑连接板，201、连接板翼缘，202、连接板腹板，3、支撑，4、节点板，5、框架柱，6、框架梁，601、框架梁上翼缘，602、框架梁下翼缘，603、框架梁腹板，7、下框架梁。

具体实施方式

下面结合附图进一步说明本发明的技术方案。所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

参阅图1、图2和图3，安装有本发明/发明装配式消能粱段的Y形偏心支撑钢框架，包括消能粱段1、框架梁6、两根人字形支撑3、支撑连接板2、节点板4、框架柱5和下框架梁7。

所述消能梁段1包括消能梁上翼缘101、消能梁下翼缘102和消能腹板103。所述消能梁上翼缘101与消能梁下翼缘102相互平行，并分别开设两排螺栓孔；所述消能腹板103垂直于消能梁上翼缘101与消能梁下翼缘102并居中布置，消能腹板103中部开设有一排长圆孔104，长圆孔104长轴方向与消能梁翼缘垂直。

所述框架梁6包括框架梁上翼缘601、框架梁下翼缘602、框架梁腹板603和框架梁加劲肋604。框架梁下翼缘602与消能粱段上翼缘101贴合布置并通过螺栓连接；框架梁加劲肋604布置在消能粱段1对应位置，防止该区域框架梁发生非预期的提前破坏。

所述支撑连接板2包括连接板翼缘201和连接板腹板202。连接板翼缘201和连接板腹板202相互垂直，连接板翼缘201与消能腹板下翼缘102贴合布置并通过螺栓连接。

所述支撑3一端连接至连接板腹板202，另一端通过节点板4与外框架节点相连。

参阅图4，本发明的消能粱段1的消能腹板103，可用图5计算简图进行等效，消能腹板103上下两端h

参阅图6，当消能梁段1上翼缘101与下翼缘102发生大小为∆的水平相对位移且消能腹板103未屈服时，消能腹板103产生的总水平剪力F为

式中，

因此，消能梁段1在弹性阶段的抗侧刚度k为

消能腹板103屈服时对应的水平位移与剪力为

式中，

根据以上抗侧刚度、屈服剪力和屈服位移计算公式，可方便地对本发明的消能腹板3进行设计，以满足不同的结构要求。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。