摘要：超高层经济作为一种独特的经济现象，就其本身而言是一个经济体较差的液态体。然而超高层的更大效益就是可以提升周边或者区域的价值。然而在对结构本体进行抗震性能分析的过程中，为了使结合乌鲁木齐宝能城项目的结构形式，在结构设计满足建筑抗震设计规范的前提下，如果要更进一步提高纯钢结构超高层抗震设防，除了选取传统结构抗侧体系、增加结构支撑能力，更优的设计方案是采用屈曲约束抗震阻尼器减震。结合本项目的设计构思，分别对不同连接方式的屈曲约束阻尼器杆件进行安装解析，望给后续类似结构形式下的屈曲约束支撑的安装提供借鉴。
关键词：屈曲约束支撑；抗震设防；销轴；安装
1 工程概况
乌鲁木齐宝能城项目作为西北地区首座纯钢结构形式的超高层群体，总建筑面积1064143.75㎡，其中五栋超高层单体均为地下四层，地上54-62层，建筑高度245-285.75米。本工程主楼的结构形式为16根φ1500mm×45mm钢管柱＋H型钢梁外框架、12根矩形柱＋箱型梁核心筒。其中核心筒矩形角柱截面尺寸1300mm×2700mm×100mm×100mm。其中屈曲约束支撑杆件主要分布在核心筒承重梁支座位置。同时在局部桁架层外框架管柱节点及核心筒均设置BRB杆件。
图1 乌鲁木齐宝能城项目标准层杆件平面图
2 屈曲约束支撑概况
屈曲约束支撑一般由3部分构成，即核心单元、约束单元及滑动机制单元，其中核心单元即芯材，又称为主受力单元，是构件中主要的受力元件，由十字形截面形式的Q345B钢材组成。约束单元又称侧向支撑单元，负责提供约束机制，以防止核心单元受轴压时发生整体或余部屈曲。约束形式为钢管填充混凝土或纯钢型结构约束。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约束单元间产生摩擦力而造成轴压力的大量增加，由无粘结材料制作而成的。
表1 乌鲁木齐宝能城项目BRB杆件参数表
3 屈曲约束支撑的支连接式分类[3
屈曲约束支撑的最大优点是其自身的承载力与刚度的分离。普通支撑因需要考虑其自身的稳定性，使截面和支撑刚度过大，从而导致结构的刚度过大，这就间接地造成地震力过大，形成了不可避免的恶性循环。选用屈曲支撑，即可避免此类现象，在不增加结构刚度的情况下满足结构对于承载力的要求。其次屈曲约束支撑具有明确的屈服承载力，在大震下可起到"保险丝"的作用，用于保护主体结构在大震下不屈服或者不严重破坏，并且大震后，经核查，可以方便地更换损坏的支撑。因此，屈曲约束支撑的应用，可以全面提高传统的支撑框架在中震和大震下的抗震性能（固屈曲约束支撑可分为承载型屈曲约束支撑、耗能型屈曲约束支撑和屈曲约束阻尼器三大类。乌鲁木齐宝能城项目采用钢柱钢梁为基本受力体系，上附耗能型屈曲约束支撑。现国内屈曲约束支撑杆件的连接形式无外乎是焊接、栓接和销接，以及综上三种连接方式的衍生。
4 不同连接形式的安装解析
（1）高强螺栓型连接
图3乌鲁木齐宝能城屈曲支撑杆件端部栓接节点图
图4乌鲁木齐宝能城屈曲支撑杆件中部节栓接点图
连接板与屈曲约束支撑杆件外露端头连接的螺栓孔在加工厂提前放样冲孔，屈曲约束支撑端部节点处螺栓孔建议现场丈量后根据现场实际安装情况冲孔。首先屈曲约束支撑牵拉到位后，安装临时螺栓进行临时固定。临时固定螺栓个数为接头螺栓总数的1/3以上且每个接头不少于两个，冲钉穿入数量不可多于临时螺栓的30%。组装时先用冲钉对准孔位，在适当位置插入临时螺栓，用扳手拧紧。不准用高强螺栓兼作临时螺栓，以防螺纹损伤。临时固定好后进行校正，校正完成后安装高强螺栓，安装高强螺栓时按照钢结构高强螺栓连接设计、施工及验收规程等进行。
图5 栓接型连接工艺流程图
（2）焊接型连接
图6乌鲁木齐宝能城屈曲支撑杆件端部焊接节点图
图7乌鲁木齐宝能城屈曲支撑杆件中部焊接节点图
乌鲁木齐宝能城项目屈曲约束支撑杆件与连接牛腿均为单面V型坡口一级焊缝。其中端部节点位置处，结构柱与BRB端部节点的连接方式亦为焊接。楼面梁与结构柱栓焊连接。屈曲支撑杆件进场后，首先对杆件的控制尺寸进行实体丈量，同时对梁柱间预留尺寸进行实地丈量，用实测长度来反推埋件、牛腿的安装精度，并对柱端节点处的牛腿进行就位复核，以此来保证实体误差与软件拼装及车间预拼装同步。牛腿临时耳板固定牢固后，不可立即施焊，与此同时将屈曲支撑杆件使用电动葫芦牵拉，通过吊耳位置及钢索的长度调节牵拉角度，首先对准支撑下端节点后临时固定，通过牵拉支撑上端以及撬动杆件前后面进行上端就位，并临时固定。临时固定后再对支撑两端进行校正，校正后先行焊接杆件下端节点，后焊接上端节点。
图8 焊接型连接工艺流程图
（3）销轴型连接
图9乌鲁木齐宝能城屈曲支撑杆件端部销轴节点图
加工成型的销轴运至现场后要做好标记及合理保存。安装过程中，屈曲约束支撑牵拉到位后，先将屈曲约束支撑下端销轴插入进行临时固定，葫芦不撤出，下端销轴插入后再通过牵拉及撬动使支撑上端就位插入销轴，临时固定。然后对屈曲约束支撑位置进行校正，校正完毕后，将支撑两端的销轴盖紧固并旋紧固定螺丝。
5结语
本文通过乌鲁木齐宝能城项目屈曲约束支撑杆件的安装方法、施工工艺以及安装过程中质量控制要点进行分析，阐述了屈曲约束支撑杆件在安装过程中的各种连接方式，为类似的工程选用合适的屈曲约束支撑杆件提供参考。
参考文献：
[1] 《建筑抗震设计规范》
[2] 《钢结构设计规范》
[3] 《建筑钢结构焊接规范》
[4]《钢结构工程施工质量验收规范》
[5]《端板式半刚性连接钢结构技术规程》
论文作者:郭磊磊
论文发表刊物:《基层建设》2018年第11期
论文发表时间:2018/6/5
标签：屈曲论文; 乌鲁木齐论文; 螺栓论文; 节点论文; 结构论文; 单元论文; 支撑杆论文; 《基层建设》2018年第11期论文;