1.2 屈曲约束支撑概念提出

将中心支撑布置于传统框架结构中，可有效提高建筑物的抗侧刚度，提高建筑物整体的稳定性。然而，轴向力超过承载力后会导致普通支撑发生屈曲，屈曲时的刚度和承载力将急剧下降，意味着构件将失去作用。地震作用或风的作用是在拉压两种状态下反复变化的，支撑的内力也跟随者变化。重点是普通支撑在历经受压形式逐渐变至受拉形式时，会导致普通支撑的内力以及刚度接近为零，而屈曲约束支撑不会。所以普通支撑在往复荷载作用下滞回曲线较屈曲约束支撑更差（见图1.1）。

那么如何解决普通支撑滞回曲线差的问题将是抗震工程研究的另一大重点。有日本学者提出在普通支撑外部设置套筒，使支撑不会发生受压屈曲，即可构成屈曲约束。同时屈曲约束支撑只有核心单元与建筑物或其他构件相连，所有的荷载由核心单元承担，外套筒只是起到限制核心单元受压屈曲变形的作用，使核心单元在拉压两种状态下都可以进入屈服状态，所以，屈曲约束支撑的滞回性能比普通支撑跟加优越。屈曲约束支撑具有两大优势，一是能够解决普通支撑在拉压两种状态下承载力差异过大的缺陷，二是具有耗散能量的作用。所以，框架结构应用了屈曲约束支撑后它的抗震能力将上升一个档次。

1.3 屈曲约束支撑构件介绍

1.3.1 构件类型及组成

由于外围约束构件的材料不同，屈曲约束支撑大致可以划分为三种类型，外围材料为混凝土，称为混凝土约束型；外围材料为钢材与混凝土，称为钢与混凝土组合约束型；外围材料为钢材，称为纯钢约束型。屈曲约束支撑通常可以划分为三个单元，即核心单元、约束单元以及滑动机制单元（见图1.2）。其中核心单元为芯板，承受所有的荷载，常见的截面形式为十字形、T形、双T形和一字形（见图1.3）等，分别适用于不同的刚度要求和耗能需求。约束单元又可以称之为侧向支撑单元，负责提供约束机制，以防止核心单元受轴压时发生整体或局部屈曲。约束材料基本是由纯钢或钢与混凝土合制而成。滑动机制单元又称为脱层单元，是在核心单元与约束单元间提供滑动的界面，使支撑在受拉和受压时尽可能有相似的力学性能，避免核心单元因受压膨胀后与约束单元间产生摩擦力而造成轴压力的大量增加，这种滑动单元一般是由一些无粘结材料制作而成的。

1.3.2 基本工作原理

当核心单元所受荷载超过其极限使，内核会发生屈曲现象，支撑的屈服荷载、极限承载力等力学指标均由内核单元决定。而约束单元提供的刚度能够有效抑制内核的屈曲，保证了支撑的整体滞回性能。

发生小震时，屈曲约束支撑的作用就和普通支撑一样，保证建筑物的稳定性；发生大地震和中等地震时，因为外围约束单元可以限制核心单元，核心单元能够在拉压两种力下都达到全截面屈服而不会屈曲，有效的吸收了地震能量。

1.3.3 产品优点

因为构件只有核心单元受力，所以可以将刚度与承载力分离，滞回性能得到明显提高，所以抗震能力显著。其次，可以为其他构件分担一部分承载力，保护主体结构不受破坏。最重要的如果建筑物遭遇大地震，主体结构没有被破坏，仅需更换屈曲约束支撑，起到建筑物保险丝的作用。来*自-优=尔,论:文+网www.youerw.com

 BRB与普通支撑滞回性能对比

 屈曲约束支撑的主要组成部分示意图