Unbonded Buckling-Restrained Energy-Dissipation Brace (Unbonded BRB) ist eine optimierte Energie-dissipierende Komponente, die von der traditionellen Bonded Buckling-Restrained Brace (BRB) abgeleitet ist. Sein Kernmerkmal liegt in derungebundene Schicht, die zwischen dem Kernmaterial und der Rückhalteeinheit installiert ist, wodurch der Bindungseffekt und die Reibung zwischen ihnen eliminiert werden und nur die seitliche Rückhaltung der Rückhalteeinheit am Kernmaterial erhalten bleibt. Dieses strukturelle Design verleiht ihm mehrere herausragende Anwendungsvorteile beim Bau von seismischen und vibrationsreduzierenden Systemen:
Das Vorhandensein der ungebundenen Schicht ermöglicht das Erreichen des KernmaterialsReibung-freie freie axiale Verformungunter zyklischen Zug--Druckbelastungen, wodurch die ungleichmäßige Belastung des Kernmaterials herkömmlicher gebundener BRBs durch Bindungskraft oder Reibung vermieden wird. Das Kernmaterial kann zur Energiedissipation vollständig in die plastische Phase übergehen und seine Hysteresekurve ist voll und symmetrisch, mit einer viel höheren Energiedissipationseffizienz als bei gewöhnlichen Zahnspangen. Unterdessen begrenzt die Rückhalteeinheit nur die Knickverformung des Kernmaterials, ohne an der Axialkraft teilzunehmen, was die Wahrscheinlichkeit eines Knickversagens der Strebe erheblich verringert. Darüber hinaus reduziert die ungebundene Struktur die verbleibende Verformungskopplung zwischen dem Kernmaterial und der Rückhalteeinheit, was zu einer minimalen verbleibenden Verformung der Strebe nach einem Erdbeben führt, was die schnelle Wiederherstellung struktureller Funktionen ohne groß angelegten Austausch von Komponenten ermöglicht.
Bei leichten Erdbeben oder Windlasten verbleibt das Kernmaterial von ungebundenem BRB im elastischen Zustand und sorgt für ausreichende Steifigkeit, um die Struktur dabei zu unterstützen, äußeren Kräften standzuhalten und die normalen Betriebsfunktionen des Gebäudes aufrechtzuerhalten. Bei mittelschweren oder schweren Erdbeben tritt das Kernmaterial schnell in den plastischen Zustand ein und absorbiert durch plastische Verformung eine große Menge seismischer Energie, wodurch die seismische Reaktion der Struktur effektiv reduziert und schwere Schäden an der Hauptstruktur vermieden werden. Diese doppelte Eigenschaft von „elastischem seitlichem Widerstand + plastischer Energiedissipation“ ermöglicht die Anpassung an Erdbebenbedingungen unterschiedlicher Intensität und erfüllt die dreistufigen Befestigungsziele „kein Schaden bei leichten Erdbeben, reparierbar bei mittelschweren Erdbeben und kein Einsturz bei schweren Erdbeben“ bei der seismischen Konstruktion von Gebäuden.
Die Querschnittsabmessungen und mechanischen Eigenschaften von ungebundenem BRB können flexibel an die Anforderungen von Gebäudestrukturen angepasst werden. Es kann bequem sowohl an die seismische Systemauslegung neuer Gebäude als auch an die seismische Verstärkung und Sanierung bestehender Gebäude angepasst werden. Es eignet sich für verschiedene Gebäudetypen wie Rahmenkonstruktionen, Rahmen{3}}Schubwandkonstruktionen, Stahlkonstruktionswerkstätten und räumliche Strukturen mit großer Spannweite, insbesondere für Bauprojekte in Erdbebengebieten mit hoher -Intensität. Gleichzeitig ähnelt die Installationsmethode der von gewöhnlichen Zahnspangen, sodass keine umfangreichen Änderungen an der Hauptstruktur erforderlich sind. Die Konstruktion ist bequem, wodurch die Bauzeit effektiv verkürzt und die Wiederaufbaukosten kontrolliert werden können.
Die ungebundene Schicht besteht normalerweise aus alterungsbeständigen und korrosionsbeständigen Polymermaterialien (wie Polyethylen und Polytetrafluorethylen), die das Kernmaterial effektiv von der Rückhalteeinheit isolieren und das Risiko einer Korrosion des Kernmaterials verringern können. Darüber hinaus vermeidet die ungebundene Struktur die Leistungsbeeinträchtigung herkömmlicher BRBs, die durch Risse und Abblättern der gebundenen Schicht verursacht wird. Im täglichen Gebrauch erfordert ungebundenes BRB keine häufige Wartung, es sind lediglich regelmäßige Inspektionen der Unversehrtheit der ungebundenen Schicht und der Beschädigung des Kernmaterials erforderlich, mit einfachen Wartungsarbeiten und geringen Kosten. Auch wenn nach längerem Einsatz lokale Schäden auftreten, können diese durch den Austausch der ungebundenen Schicht oder des Kernmaterials repariert und so die Lebensdauer des Bauteils verlängert werden.
Im Gegensatz zum herkömmlichen seismischen Strukturmodus, der zur Energiedissipation auf der Verformung der Hauptstruktur selbst beruht, dient ungebundener BRB alsexterne Energie-dissipierendes Bauteil, die vorrangig seismische Energie tragen und verbrauchen kann, wodurch die innere Kraft und Verformung der Hauptstruktur erheblich reduziert wird. Dadurch werden nicht nur die Querschnittsabmessungen von Kernkomponenten wie Balken, Stützen und Scherwänden reduziert, sondern auch das Eigengewicht der Struktur und die Projektkosten gesenkt, sondern auch Risse oder Schäden an der Hauptstruktur aufgrund übermäßiger Verformung vermieden, was die Gesamtsicherheit des Gebäudes bei Erdbeben erheblich verbessert und Leben und Eigentum des Personals schützt.