建筑消能阻尼器-BRB屈曲約束支撐性能介紹及技術應用

地震是人類社會最主要的自然災害,我國也是遭受地震災害最嚴重的國家之一一。在歷次地震中,建筑物的破壞和倒塌是造成大量人員傷亡的直接因系。限于目前還無法準確預測和預報地震，只能通過對建筑物進行抗震設計來減少或避免人員傷亡。按照相應規范進行了抗震設計的建筑物,能夠抵抗相應烈度的地震,這已經在多次地震中得到了驗證,這說明目前我國的抗震設計是必要的,也是有效的。但是,目前我國仍存在大量未進行抗震設計的建筑,還有一-些建筑雖進行了抗震設計但不滿足現行規范的要求。為確保這些建筑在遭遇地震時不發生較大破壞，必須對其進行抗震加固。

抗震加固方法簡介

抗震加固是指對正在使用的既有建筑進行加固、維修改造，提高其抗震性能,滿足抗震鑒定的要求。

目前,我國抗震加固工程主要采用直接加固梁柱構件、增設抗震墻等抗側力構件增設支撐、設置外部框架等方法。這些傳統方法主要通過提高結構自身的剛度和強度,抵抗地震作用,屬于“硬碰硬"的剛性抗震。它們在提高結構自身抗震能力的同時,也一定程度上加大了地震作用效應,而且施工相對復雜,施工周期長,通常需要中斷建筑物的使用。

近年來,一些學者及工程技術人員嘗試將消能減震技術應用到既有建筑的抗震加固中來 ,這改變了傳統的剛性抗震加固思想,通過

增設消能元件消耗輸人到結構中的地震能量,減小原有主體結構遭受的地震作用,從而避免主體結構發生嚴重破壞或倒塌，達到了柔性抗震加固的目的。這種消能減震的加固技術,僅需要增設一些消能元件，安裝簡單、施工周期短,對建筑物使用干擾小,并且可更換。

新的《建筑抗震加固技術規程》(JGJ 116-2009)已經吸納了“消能支撐”這一消能減震加固技術。由于消能減震技術在建筑工程中還未廣泛使用，而且消能元件單價較貴(加固綜合費用并不貴) ,在結構抗震加固中應用還比較少。同時采用BRB屈曲約束支撐及粘滯阻尼器進行聯合消能減震的抗震加固技術更是鮮有見聞。

BRB屈曲約束支撐特性

BRB屈曲約束支撐屬于位移相關型消能元件,其基本工作原理為:支撐結構在地震作用下所承受的軸向力作用全部由支撐中心的芯材承受,該芯材在軸向拉力和壓力作用下屈服耗能,而外圍鋼管和套管內灌注混凝土或砂漿捉供給芯材彎曲限制,避免芯材受壓時屈曲失穩。

由于沒有受壓失穩問題.在相同承載力條件下,BRB屈曲約束支撐相比普通鋼支撐，截面可以大大減小,使結構在小震彈性狀態下的抗側剛度減小，延長了結構周期,減小了地震作用。BRB屈曲約束支撐具有明確的屈服承載力,在中震和大震情況下，率先屈服耗能,有效減小輸人到其余主體結構構件中的地震能量,起到結構“保險絲”的作用，保護主體結構構件不發生嚴重破壞。