屈曲約束支撐又稱防屈曲支撐或BRB(Buckling restrained brace),產品技術 早發展于1973年的日本，當時的一批日本學者成功研發了 早的墻板式防屈曲耗能支撐，并對其進行了加入不同無粘結材料的拉壓試驗；1994年北嶺地震后，美國也開始對防屈曲支撐體系進行相應的設計研究和大比例試驗，同時結合理論計算分析了該支撐體系較其他支撐體系的優點。[1]

• 中文名

• 屈曲約束支撐

• 外文名

• Buckling-Restrainedbraced

• 別名

• 防屈曲支撐

基本原理

編輯語音

防屈曲支撐可為框架或排架結構提供很大的抗側剛度和承載力(參見圖1

圖1.支撐體系與非支撐體系荷載位移曲線對比

)，采用支撐的結構體系在建筑結構中應用十分廣泛。

普通支撐受壓會產生屈曲現象，當支撐受壓屈曲后，剛度和承載力急劇降低。在地震或風的作用下，支撐的內力在受壓

和受拉兩種狀態下往復變化。當支撐由壓曲狀態逐漸變至受拉狀態時，支撐的內力以及剛度接近為零。因而普通支撐在反復荷載作用下滯回性能較差為解決普通支撐受壓屈曲以及滯回性能差的問題，在支撐外部設置套管，約束支撐的受壓屈曲，構成屈曲約束

屈曲約束支撐僅芯板與其他構件連接

承擔，外套筒和填充材料僅約束芯板受壓屈曲，使芯板在受拉和受壓下均不能進入屈服，因而，屈曲約束支撐的滯回性能優良。屈曲約束支撐一方面可以避免普通支撐拉壓承載力差異顯著的缺陷，另一方面具有金屬阻尼器的耗能能力，可以在結構中充當“保險絲”，使得主體結構基本處于彈性范圍內。因此，屈曲約束支撐的應用，可以全面提高傳統的支撐框架在中震和大震下的抗震性能(參見表1-1)。

表1-1屈曲約束支撐框架與普通支撐框架的抗震性能比較

屈曲約束支撐一般由3部分構成，即核心單元、約束單元及滑動機制單元，其中核心單元即芯材，又稱為主受力單元，是構件中主要的受力元件，由特定強度的鋼板制成。常見的截面形式為十字形、T形、雙T形和一字形等，分別適用于不同的剛度要求和耗能需求。約束單元又稱側向支撐單元，負責提供約束機制，以防止核心單元受軸壓時發生整體或余部屈曲。比較常見的約束形式為鋼管填充混凝土或純鋼型結構約束。滑動機制單元又稱為脫層單元，是在核心單元與約束單元間提供滑動的界面，使支撐在受拉和受壓時盡可能有相似的力學性能，避免核心單元因受壓膨脹后與約束單元間產生摩擦力而造成軸壓力的大量增加，這種滑動單元一般是由一些無粘結材料制作而成的。

圖3-1 不同類型防屈曲支撐的截面[2]

如前所述，常見的屈曲約束支撐包括兩種類型——灌漿型和純鋼型（圖3-1），灌漿型指約束材料為混凝土材料，而純鋼型則指整個產品僅使用鋼材的情況，灌漿型產品為早期產品，在各國使用較為廣泛，而純鋼型則相對發展較晚，但由于其自身優勢明顯，已開始在各國大面積使用。

灌漿型與純鋼型屈曲約束支撐有如下優缺點：1、灌漿型由于使用混凝土做為填充材料，與純鋼型相比，其質量較為難以控制，而純鋼型則可直接使用成熟的鋼結構加工方式進行加工，質量可嚴格控制到機械產品的精度；2、灌漿型由于產品本身使用混凝土灌漿料，而純鋼型一般內部為空心結構，因此灌漿型自重要比純鋼型大很多；3、灌漿型由于受其自身產品結構的限制，很難將截面做的很小，而同樣噸位下，純鋼型則形式更為自由，體積更小。[2]　防屈曲約束的承載力由其自身芯材的截面和使用的鋼材型號來進行控制，根據對于產品承載力的不同要求，芯板材料通常可采用低屈服點鋼材（屈服強度160MPa和225MPa）、普通低碳鋼（Q235鋼）或其他高強鋼（Q345鋼、Q390鋼、Q420鋼），也就是在同一種屈服力的情況下，我們可以使用很多的組合來達到這個目的，如需要的屈服力為235MPa，則如果使用Q235鋼，取其芯材截面為1，而使用Q160鋼則為了達到這個屈服力，其芯材截面就需要取到1*235/160=1.46，因此通常情況下只要在進行產品設計時選擇合理的芯材截面，則不同的鋼材屈服力將完全無法對產品的性能產生影響。