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屈曲约束支撑为何能成为抗震利器

发布时间2024-11-27人气:115

  屈曲约束支撑(BRB,Buckling-Restrained Brace)之所以能成为抗震利器,广泛适用性以及耐久性与便捷性等特点,成为了现代建筑中的抗震利器。

  一、高效耗能机制

  屈曲约束支撑采用了特殊的耗能机制,其核心原理是通过约束屈曲行为来实现耗能。在地震发生时,结构会受到地震波的冲击作用,从而产生变形和应力。屈曲约束支撑通过特殊的约束装置,对支撑杆件的屈曲行为进行了限制,使其在受到应力时不会发生屈曲失稳,而是以一种稳定的耗能方式吸收地震能量。这种耗能机制使得屈曲约束支撑在地震作用下能够显著减小结构的损伤。

  二、优质材料与构造

  屈曲约束支撑采用了低屈服点钢材等优质材料,确保了其在极端情况下的稳定性和可靠性。其构造包括核心单元、约束单元以及位于二者间的无粘结材料和填充材料。核心单元通常由低屈服点钢制成,是耗能的主要部分;约束单元则用于增加芯材的刚度,防止其屈曲;无粘结材料和填充材料则起到隔离和支撑作用。这种构造使得屈曲约束支撑具有出色的屈服力与极限承载力,能够根据结构承受的地震作用进行精确设计。

防屈曲支撑(BRB).png

  三、良好延性与耗能能力

  屈曲约束支撑具有良好的延性和耗能能力,这使得结构在地震作用下能够保持良好的变形性能,有效降低了结构破坏的风险。在屈服过程中,支撑能够承受较大的变形而不断裂,这是因为材料的塑性性质允许其在屈服点之后继续承受荷载。当支撑的屈服段发生屈服后,材料进入塑性变形阶段,这种变形是不可逆的,能量以热能的形式被消耗掉。因此,屈曲约束支撑在循环荷载作用下表现出良好的滞回特性,滞回曲线饱满,表明其具有高的耗能能力。

  四、广泛适用性

  屈曲约束支撑适用于多种建筑结构,包括高层建筑、体育场馆、会展中心、机场航站楼、工业厂房以及学校、医院等公共建筑。这些建筑对结构的承载能力和抗震性能要求较高,而屈曲约束支撑能够为其提供额外的支撑和耗能能力,提高结构的整体性和稳定性。此外,屈曲约束支撑还可用于历史建筑及文物保护建筑的加固改造,能够在不破坏原有建筑结构和风貌的前提下,提高其抗震性能。

  五、耐久性与便捷性

  屈曲约束支撑在长期的使用过程中展现出了卓越的抗疲劳和抗老化性能。这意味着即使在恶劣的工作环境下,它也能够保持稳定的性能,为建筑提供持久的保护。同时,屈曲约束支撑的每一个部件都经过了严格的尺寸控制和外观设计,这不仅确保了产品的质量和性能,更使得它在安装和使用过程中更加便捷和高效。


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