摘要：连年来，国内市场出现屈曲约束支撑（BRB），并在一些大型项目中得到应用。抗震性能较好是屈曲约束支撑的优点之一，越来越多的设计和施工单位接受屈曲约束支护，并将该系统应用到工程中。目前，上海世博会中心、上海虹桥交汇处、东方体育中心、人民日报综合楼、海港国际广场、武汉保利文化广场、天津高银117大厦等已建成高层项目。
关键词：屈曲约束支撑；超高层建筑；施工工艺
一、构造及工作原理
屈曲约束支座的横向结构由核心单元、约束单元和滑动机构单元组成，纵向由核心单元、过渡段和连接段组成，如图1所示。
约束单元多为填满砂浆或混凝土的方形或圆形钢管，外包给核心单元。滑动机构由间隙、涂层、限位卡和限位槽组成。其作用是实现约束单元对核单元核心段提供的抗屈曲约束，而不是限制核单元横截面方向和纵向长度方向的扩展和扩展。由于泊松效应，对核单元的压力会引起横向膨胀。因此，在内核和约束单元之间保持必要的间隙，以防止压缩环对内核单元的影响。同时，由于反屈曲约束是通过核与约束单元的交互实现的，因此核与约束单元无法避免局部接触和滑动。因此，在约束条件下，应该在核心单元上涂一层全长的非胶粘剂涂层（见图1），尽可能减少甚至消除接触摩擦。
图1 屈曲约束支撑的典型构造
屈曲约束支撑最重要的组成部分就是核心段。节段的全长由约束单元包裹，截面形状根据承载力需求主要为字形、i字形、十字形等，如图2所示。
图2 屈曲约束支撑常见横截面形式
连接段是内核单元两端与帧节点板之间的连接区域。考虑到连接螺栓孔的弱化和约束元件缺乏可靠约束，为了满足强度和稳定性要求，截面比核心截面大得多。过渡段是内核单元从核心段到节点段的过渡段的一部分。连接段的连接部分也暴露在约束单元之外，而核心段的连接部分封装在约束单元内。
二、高精度屈曲约束支撑制作工艺
1、高精度零件下料
（1）数控等离子切割机、数控火焰切割机、数控直条切割机，用于高精度切割机。
（2）加工过程中，应严格按照详图标注的尺寸进行下料加工。立式裁切机用于型钢的法兰和腹板的两侧。数控切割机用于对不规则零件的切割和对第一部分的跟踪。
（3）当形状的钢体需要连接由于钢板长度不足，凸缘板的长度不应小于2倍的法兰板的宽度，腹板的最小长度应该录得超过600毫米，和关节的数量相同的部分不应超过2。同时要保证腹板与法兰板之间的间隙距离大于200mm。
2、型钢的组立、钻孔及锁口
（1）检查每个待装配零件的零件号，检查零件规格是否符合图纸和切割标准要求，发现问题及时反馈，并进行整改。检查焊接或装配设备的完整性，发现问题及时报告维修。
（2）采用装配线支架机或人工轮胎支架的形状。定位焊确保尺寸精度，采用气焊。控制起动焊点与端头的距离为20mm。当零件长度小于200mm时，将定位焊点分为两点，分布位置距端头20mm。
3、型钢的焊接
（1）由于屈曲约束支撑主要依靠核心材料在轴向力，因此，确保支持总体压力效果满足设计承载力要求，支持对接核心材质节点位置取35°全熔透焊接。
（2）由于5毫米套管之间的差距和核心材料不需要粘贴粘结材料，不包括焊接衬板，和袖子不属于主应力分量，所以套45°穿透焊接的一半。
4、成品构件的组装
（1）焊接芯材后，对型钢进行清理和矫直。
（2）3mm聚乙烯板直接附着在芯材表面。聚乙烯板与芯材没有连接。
（3）外壁板套形式3边，然后两端密封板与密封，密封板开了灌浆孔，外壁板采用成品钢，根据图纸尺寸，完成后消隐是包装的核心材料聚乙烯板设置在套筒内，然后密封板的两端密封，密封板设计、灌浆孔，表面上盖板，另3边焊接成形。
（4）将盖板盖上，焊接。
（5）混凝土浇注及浇注方法如下：封闭腔盖板上开4个注浆孔，在注浆过程中通过溜槽将混凝土注入密封腔。混凝土浇筑时，批料均匀交叉分布，混凝土及时振动。混凝土的密度由微振动保证。振动时应严格控制振动器的点位置，防止隔离用的聚乙烯板损坏。
5、钢结构涂装
采用高压无气喷涂技术对柔性支撑构件进行工厂涂装。该工艺分为两种底漆和中间漆，每个间隔超过24h。确定第一批构件的喷涂工艺数值后，在后续施工中进行参考，并按10%的比例进行抽查，以保证喷涂质量。在喷涂每一种油漆时，应检查前一种油漆的除锈和干燥成型情况。只有在符合条件的情况下，才能进行后涂层。
6、构件存放及运输
（1）零件的包装必须在涂层干燥后进行。包装和储存应确保部件不变形、损坏或丢失。
（2）元器件堆放场地应牢固、平整、通风、有排水设施，配套区域应有足够的承载力，元器件存放时不得出现不均匀沉降。同时，在重力作用下，棒材不产生永久变形。
（3）钢丝绳应使用将钢丝绳牢固地固定在杆的运输过程中。
三、成品构件高精度吊装
1、吊装技术路线
某工程屈曲约束支撑构件吊装利用结构施工的STT553塔吊完成。屈曲约束支撑安装前，需对进场的构件质量进行复检，待周边主体梁柱钢结构安装完毕后开始进行。具体安装流程如下：施工准备→节点校核→绑扎→起吊→就位→临时固定→校正→焊接。
2、节点校核
安装屈曲约束支座前应检查与支座连接的上下梁柱节点板。主要检查内容包括节点板和施工图的偏差以及节点板在安装过程中的平面外偏差。当节点板的偏移超过偏移允许范围时，应采取适当措施纠正偏差，并在开始安装屈曲约束支架前进行校正。
3、就位和临时固定
屈曲约束支座成品组件具有特殊的吊耳，可直接插入吊索内。进入吊索时，仅不得佩带部分升降耳，并将带有升降耳的支承面向上提升。在外钢壳体上设置屈曲约束支撑点，并注意外部构件的保护。
后屈曲约束支撑在起重机安装组件通过滑轮的吊索伸缩调整安装角度，然后通过绳力的方式支持安装底部，做下屈曲约束支撑到位，然后通过武力支持上层回到顶部固定和临时支持之前，屈曲约束支撑在工作的地方。
焊接钢板的方法主要用于工程项目中屈曲约束支座的临时固定。构件吊装调整后，将临时焊接的钢板固定在端部，屈曲约束支座焊接完成后切割钢板。
4、焊接工艺
（1）屈曲约束支架临时固定后，通过全站仪对支架进行复测，调整到允许偏差范围后即可进行最终焊接固定。
（2）屈曲约束支座通过等强度对接焊熔透与主体结构连接。焊接时，两端应同时进行，以确保零件的变形一致，焊接线必须饱满一致。
（3）考虑到受弯约束支撑构件的核心板为厚钢板，应提前进行温度预热、层间温度控制和焊后保温。焊接完成后，为了消除焊接应力，提高焊缝组织和综合性能，焊缝部分应用石棉布包裹，保温超过1h。
结束语
某工程通过对屈曲约束支撑系统的加工制作与安装过程的研究，提高了构件组装和焊接速度，以及密闭空腔内混凝土浇灌的效率和施工质量，减少了焊接过程中的变形，保证了成品构件尺寸精度。同时，提高了屈曲约束支撑安装的速度以及精度。提升了今后应对类似工程的施工能力，可以为类似工程提供有益的参考和借鉴。
参考文献：
[1]李晓栋，金国栋，杜晶，等.耗能型屈曲约束支撑（BRB）安装施工关键技术及质量控制要点[J].建筑施工，2017，9（14）：1384-1386.
[2]朱建湘.浅谈屈曲约束支撑的安装施工[J].中华建设，2008，（6）：58-59.
论文作者:高健
论文发表刊物:《基层建设》2018年第36期
论文发表时间:2019/1/23
标签：屈曲论文; 单元论文; 构件论文; 核心论文; 支座论文; 节点论文; 混凝土论文; 《基层建设》2018年第36期论文;