技术领域
[0001] 本
发明涉及建筑结构的耗能支撑技术领域，更具体的说是涉及一种装配式防屈曲支撑。
背景技术
[0002]
地震会导致建筑结构发生严重破坏甚至倒塌，进而造成大量的财产损失及人员伤亡，而利用消能减震装置和技术可以有效地吸收外部震动
能量，大幅降低
建筑物和构筑物的损伤程度。
[0003] 防屈曲支撑是一种常见的利用内芯的塑性
变形消耗地震能量的消能减震元件，被广泛应用于
土木工程结构中。在小震下，防屈曲支撑能够给主体结构提供抗侧
刚度，在大震下，防屈曲支撑在受拉或者受压时均能够达到屈服，并表现出良好的滞回耗能能
力。
[0004] 防屈曲支撑形式多种多样，通常由支撑内芯以及外包约束单元组成，其中，支撑内芯主要承受轴向力作用，并利用其塑性变形消耗地震能量，外包约束单元则是通过提供抗弯刚度及抗弯承载力抑制支撑发生侧向屈曲。
[0005] 但是，传统的采用
钢管
混凝土作为约束单元的防屈曲支撑存在以下不足：①生产周期长，即传统的钢管混凝土约束式防屈曲支撑在完成
砂浆或混凝土浇筑后，至少需要7天的时间对混凝土进行养护，待其混凝强度上升后才能运往现场进行后续的安装；②产品
质量不易保证且自重较大，难于施工安装，即传统钢管混凝土约束式防屈曲支撑在浇筑混凝土时易对贴于核心单元外的无粘结材料造成损伤，约束单元与核心单元间的间隙也难以控制，而且这种支撑自重过大，不便于施工安装；③使用寿命不足，即采用普通低
碳钢制作的防屈曲支撑的外表面的防锈涂料极易在加工、运输、安装及使用过程中受到损坏丧失防锈效果，导致其远未达到使用年限即已产生严重锈蚀，降低使用寿命。
[0006] 因此，如何提供一种生产周期短、易于施工安装、使用寿命长、产品质量易于保证的装配式防屈曲支撑是本领域技术人员亟需解决的问题。
发明内容
[0007] 有鉴于此，本发明提供了一种生产周期短、易于施工安装、使用寿命长、产品质量易于保证的装配式防屈曲支撑。
[0008] 为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
[0009] 一种装配式防屈曲支撑，包括：
[0010] 支撑内芯板组件；
[0011] 可拆卸式外部约束组件，所述可拆卸式外部约束组件围设在所述支撑内芯板组件中部外周侧；
[0012] 可拆卸式端部约束组件，所述可拆卸式端部约束组件为两个，且两个所述可拆卸式端部约束组件分别围设在所述支撑内芯板组件的顶部和底部的外周侧，且分别与所述可拆卸式外部约束组件顶端和底端可拆卸连接。
[0013] 经由上述的技术方案可知，与
现有技术相比，本发明公开提供了一种装配式防屈曲支撑，该防屈曲支撑采用可拆卸式外部约束组件和可拆卸式端部约束组件作为支撑内芯板组件的外包约束单元，无需进行混凝土的灌注及养护，可减少生产周期，加快制作进度，且自重相对较小，便于施工安装。
[0014] 进一步的，所述支撑内芯板组件包括：
[0015] 截面呈“一”字型的支撑内芯板和第一加强肋板，所述支撑内芯板顶部和底部的两侧分别对称
焊接有所述第一加强肋板，且所述支撑内芯板与所述第一加强肋板呈“十”字形结构布置，所述可拆卸式外部约束组件围设在所述支撑内芯板外周侧，所述可拆卸端部约束组件围设在所述“十”字形结构外周侧；或，
[0016] 截面呈“一”字型的支撑内芯板和第二加强肋板，所述支撑内芯板两侧分别对称焊接有所述第二加强肋板，且所述支撑内芯板与所述第二加强肋板呈“十”字型结构布置，所述可拆卸式外部约束组件围设在所述支撑内芯板外周侧，所述可拆卸端部约束组件围设在所述“十”字形结构外周侧；或，
[0017] 截面呈“一”字型的支撑内芯板、第三加强肋板和第四加强肋板，所述支撑内芯板两侧分别对称焊接有所述第三加强肋板，且所述支撑内芯板与所述第三加强肋板呈“十”字型结构布置，所述第四加强肋板为多个，且分别环布在所述支撑内芯板和所述第三加强肋板顶部和底部，且三者形成多边型结构；所述可拆卸式外部约束组件围设在所述支撑内芯板外周侧，所述可拆卸端部约束组件围设在所述多边形结构外周侧。
[0018] 进一步的，所述可拆卸式外部约束组件包括：
[0019]
夹板，所述夹板为两个，两个所述夹板对称设置在所述支撑内芯板左右两侧；两个所述可拆卸式端部约束组件分别与所述夹板顶端和底端可拆卸连接；
[0020] 垫板，所述垫板为两个，两个所述垫板对称设置在所述支撑内芯板前后两侧，且均夹设在两个所述夹板之间，且均通过第一连接
螺栓与两个所述夹板可拆卸连接，且所述垫板的厚度大于所述支撑内芯板的厚度，使各零件组装完成后支撑内芯板与外围约束装置之间留有一定间隙，进而保证支撑内芯板受压时不会因发生横向膨胀而塞死。
[0021] 进一步的，所述夹板靠近所述支撑内芯板的一侧的顶部和底部均开设有用于适配所述第一加强肋板的第一
槽口；或，
[0022] 所述夹板靠近所述支撑内芯板的一侧开设有用于适配所述第二加强肋板的第二槽口；或，
[0023] 所述夹板靠近所述支撑内芯板的一侧开设有用于适配所述第三加强肋板和所述第四加强肋板的第三槽口；
[0024] 其中，所述支撑内芯板与所述垫板对应的侧面为变截面结构或平面结构，所述垫板靠近所述支撑内芯板的侧面与所述变截面结构或平面结构形状适配。
[0025] 进一步的，所述支撑内芯板与所述垫板对应的侧面中部向外突出形成限位部，所述垫板上对应所述限位部的
位置开设有限位豁口，所述限位部与所述限位豁口适配连接，以抑制支撑工作时支撑内芯板在可拆卸式外部约束组件内发生轴向滑动。
[0026] 进一步的，所述夹板外周侧缠绕有FRP布料包裹层，提高夹板和垫板装配后的
稳定性，使约束更加可靠。
[0027] 进一步的，两个所述可拆卸式端部约束组件均包括：两个结构相同且可拆卸连接的对接连接板组件，两个所述对接连接板组件对接后在对接位置具有与所述十字形结构或多边形结构相适配的卡接槽，且两个所述对接连接板组件分别与两个所述夹板的顶端或底端可拆卸连接。
[0028] 进一步的，两个所述对接连接板组件包括：
[0029] 封口盖板，所述封口盖板侧端开设有豁口，两个所述豁口对接形成所述卡接槽，所述封口盖板和所述夹板端部通过第二连接螺栓固定连接；
[0030] 几字形连接板，所述几字形连接板顶端与所述封口盖板底端固定连接，且两个所述几字形连接板对接后，在其对接位置通过第三连接螺栓固定连接。
[0031] 进一步的，所述支撑内芯板、所述第一加强肋板、所述第二加强肋板、所述第三加强肋板、所述第四加强肋板、所述封口盖板和所述几字形连接板均为
耐候钢板。
[0032] 进一步的，所述夹板为胶合木板材。
[0033] 耐候钢、胶合木材及FRP布料均具有耐
腐蚀、不锈蚀的特性，长期使用不用维护，耐久年限远超过采用低
碳钢制作的防屈曲支撑，大幅度降低综合建设成本，并且耐候钢还具有强度大且塑性变形能力佳的优点，而胶合木材及FRP布料具有轻质易于加工特性，可大大降低防屈曲支撑的重量。
附图说明
[0034] 为了更清楚地说明本发明
实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
[0035] 图1附图为本发明提供的一种装配式防屈曲支撑的第一实施例的结构示意图。
[0036] 图2附图为支撑内芯板组件的分解结构示意图。
[0037] 图3附图为可拆卸式外部约束组件和可拆卸式端部约束组件装配后的结构示意图。
[0038] 图4附图为可拆卸式外部约束组件和可拆卸式端部约束组件分解后的结构示意图，
[0039] 图5附图为夹板未缠绕FRP布料层时的结构示意图。
[0040] 图6附图为夹板、垫板和支撑内芯板组件分解时的结构示意图。
[0041] 图7-图12附图为一种装配式防屈曲支撑的第二实施例结构示意图。
[0042] 图13-图15附图为一种装配式防屈曲支撑的第三实施例结构示意图。
[0043] 其中：1-支撑内芯板组件，11-支撑内芯板，111-限位部，12-第一加强肋板，13-第二加强肋板，14-第三加强肋板，15-第四加强肋板，2-可拆卸式外部约束组件，21-夹板，211-第一槽口，212-第二槽口，213-第三槽口，22-垫板，221-限位豁口，23-FRP布料包裹层，
3-可拆卸式端部约束组件，31-对接连接板组件，310-卡接槽，311-封口盖板，3111-豁口，
312-几字形连接板，4-第一连接螺栓，5-第二连接螺栓，6-第三连接螺栓。
具体实施方式
[0044] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0045] 本发明实施例公开了一种装配式防屈曲支撑，包括：
[0046] 支撑内芯板组件1；
[0047] 可拆卸式外部约束组件2，可拆卸式外部约束组件2围设在支撑内芯板组件1中部外周侧；
[0048] 可拆卸式端部约束组件3，可拆卸式端部约束组件3为两个，且两个可拆卸式端部约束组件3分别围设在支撑内芯板组件1的顶部和底部的外周侧，且分别与可拆卸式外部约束组件2的顶端和底端可拆卸连接。
[0049] 支撑内芯板组件1包括：
[0050] 截面呈“一”字型的支撑内芯板11和第一加强肋板12，支撑内芯板11顶部和底部的两侧分别对称焊接有第一加强肋板12，且支撑内芯板11与第一加强肋板12呈“十”字形结构布置，可拆卸式外部约束组件2围设在支撑内芯板11外周侧，可拆卸端部约束组件3围设在“十”字形结构外周侧；或，
[0051] 截面呈“一”字型的支撑内芯板11和第二加强肋板13，支撑内芯板11两侧分别对称焊接有第二加强肋板13，且支撑内芯板11与第二加强肋板13呈“十”字型结构布置，可拆卸式外部约束组件2围设在支撑内芯板11外周侧，可拆卸端部约束组件3围设在“十”字形结构外周侧；或，
[0052] 截面呈“一”字型的支撑内芯板11、第三加强肋板14和第四加强肋板15，支撑内芯板11两侧分别对称焊接有第三加强肋板14，且支撑内芯板11与第三加强肋板14呈“十”字型结构布置，第四加强肋板15为多个，且分别环布在支撑内芯板11和第三加强肋板14顶部和底部，且三者形成多边型结构；可拆卸式外部约束组件2围设在支撑内芯板11外周侧，可拆卸端部约束组件3围设在多边形结构外周侧。
[0053] 可拆卸式外部约束组件2包括：
[0054] 夹板21，夹板21为两个，两个夹板21对称设置在支撑内芯板11左右两侧；两个可拆卸式端部约束组件3分别与夹板21顶端和底端可拆卸连接；
[0055] 垫板22，垫板22为两个，两个垫板22对称设置在支撑内芯板11前后两侧，且均夹设在两个夹板21之间，且均通过第一连接螺栓4与两个夹板21可拆卸连接，且垫板22的厚度大于支撑内芯板11的厚度。
[0056] 夹板21靠近支撑内芯板11的一侧的顶部和底部均开设有用于适配第一加强肋板12的第一槽口211；或，
[0057] 夹板21靠近支撑内芯板11的一侧开设有用于适配第二加强肋板13的第二槽口212；或，
[0058] 夹板21靠近支撑内芯板11的一侧开设有用于适配第三加强肋板14和第四加强肋板15的第三槽口213；
[0059] 其中，支撑内芯板11与垫板22对应的侧面为变截面结构或平面结构，垫板22靠近支撑内芯板11的侧面与变截面结构或平面结构形状适配。
[0060] 支撑内芯板11与垫板22对应的侧面中部向外突出形成限位部111，垫板22上对应限位部111的位置开设有限位豁口221，限位部111与限位豁口221适配连接。
[0061] 夹板21外周侧缠绕有FRP布料包裹层23。
[0062] 两个可拆卸式端部约束组件3均包括：两个结构相同且可拆卸连接的对接连接板组件31，两个对接连接板组件31对接后在对接位置具有与十字形结构或多边形结构相适配的卡接槽310，且两个对接连接板组件31分别与两个夹板21的顶端或底端可拆卸连接。
[0063] 两个对接连接板组件31均包括：
[0064] 封口盖板311，封口盖板311侧端开设有豁口3111，两个豁口3111对接形成卡接槽310，封口盖板311和夹板21端部通过第二连接螺栓5固定连接；
[0065] 几字形连接板312，几字形连接板312顶端与封口盖板311底端固定连接，且两个几字形连接板312对接后，在其对接位置通过第三连接螺栓6固定连接。
[0066] 支撑内芯板11、第一加强肋板12、第二加强肋板13、第三加强肋板14、第四加强肋板15、封口盖板311和几字形连接板312均为耐候钢板。夹板21为胶合木板材。
[0067] 参见图1-6，为第一实施例，组装时，先将支撑内芯板通过
角焊缝与4个加强肋板连接成为支撑内芯板组件，之后将支撑内芯板组件
定位于2个夹板和2个垫板之间，再通过第一连接螺栓将夹板和垫板固定连接，而2个夹板和2个垫板拼装形成的空腔形状相同于被包裹的支撑内芯板组件，但空隙尺寸大于支撑内芯板组件尺寸，即使约束部件与支撑内芯板组件之间存在一定的间隙，以保证支撑内芯板具有足够的屈服空间，而该间隙值可根据设计需求确定，至此完成外部约束组件的安装，之后在外部约束组件外侧缠绕FRP布料，形成FRP布料包裹层，然后在夹板的顶端和底端分别通过第二连接螺栓固定连接2个对接连接板组件，最后通过第三连接螺栓将2个对接连接板组件固定连接，其中，2个对接连接板组件对接形成的卡接槽与十字形结构距离每侧不小于5mm。
[0068] 参见图7-12，为第二实施例，其与第一实施例的不同点是，与第一加强肋相比，第二加强肋为变截面结构，使得支撑内芯板组件的结构相较实施例1中的支撑内芯板组件的结构其承载力更大，以及第一槽口和第二槽口的结构不同，其他结构二者相同。
[0069] 参见图13-15为第三实施例，其与第二实施例的不同点是，支撑内芯板与垫板相对应的面均为平面结构，第三加强肋较第二加强肋为平面结构，使得支撑内芯板组件更易制造加工，第三槽口的形状与第二槽口也不同，并且增加了第四加强肋，使支撑内芯板组件稳定性更好，其他二者结构相同。
[0070] 本发明具有以下有益效果：
[0071] 1、耐候钢、胶合木材及FRP布料均具有耐腐蚀、不锈蚀的特性，长期使用不用维护，耐久年限远超过采用低碳钢制作的防屈曲支撑，大幅度降低综合建设成本，并且耐候钢还具有强度大且塑性变形能力佳的优点，而胶合木材及FRP布料具有轻质易于加工特性，可大大降低防屈曲支撑的重量。
[0072] 2、无需进行混凝土的灌注及养护，采用装配式部件及相关组件组成，减少生产周期，加快制作速度，且自重相对较小，便于施工安装；
[0073] 3、芯材表面无需黏贴无粘结材料，核心单元与约束单元之间的间隙更易控制，确保产品质量；
[0074] 4、采用可拆卸式外部约束组件、可拆卸式端部约束组件和FRP布料层构成多重复合约束单元，提供更加可靠的约束作用，保证支撑具有更佳的稳定性能。
[0075] 本
说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
[0076] 对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种
修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
