[發明專利]超高層組合墻雙重結構體系

無效

• 申請號: 200810034556.7
• 申請日: 2008-03-13
• 公開（公告）號: CN101255718A
• 公開（公告）日: 2008-09-03
• 發明（設計）人: 孫飛飛;李國強;靳曉雷
• 申請（專利權）人: 同濟大學
• 主分類號: E04B2/58
• 分類號: E04B2/58;E04B1/98
• 代理公司: 上海正旦專利代理有限公司
• 代理人: 張磊

技術領域

本發明屬于結構工程技術領域，具體涉及一種超高層組合墻雙重結構體系。

背景技術

組合鋼板墻作為一種新型抗側力構件，它結合鋼板剪力墻延性大，抗側剛度好等優點，同時利用混凝土板約束鋼板面外屈曲，并提供部分抗側剛度。組合鋼板墻在日本等高烈度抗震設防國家已開始廣泛應用，近年來我國多高層建筑中也開始使用組合鋼板墻。與普通混凝土剪力墻相比，組合鋼板墻具有更好的延性及耗能能力，克服了混凝土剪力墻在地震下混凝土開裂、剛度及延性大幅降低等脆性破壞、難以修復的缺點，而且便于施工、設計布置靈活、適用廣泛，大震后很容易進行更換和維修，是一種性能優越的抗震耗能構件；目前已有學者提出兩邊連接組合墻體系，以減小鋼板受剪時對柱的不利影響。然而，目前組合鋼板墻在多高層建筑結構中的應用都以水平剪切屈服為破壞機制，目前尚沒有應用組合墻豎向剪切屈服機制的超高層結構體系。

發明內容

本發明的目的在于提供一種超高層組合墻雙重結構體系。該結構體系在風載下有較大的抗側剛度，地震作用下組合墻鋼板屈服并有效耗能以保證主體結構安全。

本發明提出的超高層組合墻結構體系，由剪力墻1、組合鋼板墻2、邊緣構件3和鋼框架梁4組成，其中，組合鋼板墻2從底層到頂層同跨貫通布置于剪力墻1兩跨中間連成一體，剪力墻1與組合鋼板墻2連接處沿縱向設有邊緣構件3，組合鋼板墻1另一側沿縱向設有邊緣構件3，剪力墻1和組合鋼板墻2沿橫向分別均布有鋼框架梁4。

本發明中，所述剪力墻1采用四邊連接、兩面預制或現澆混凝土板約束的組合墻中任一種。

本發明中，所述組合鋼板墻2采用兩邊連接、兩面預制混凝土板約束的組合墻。

本發明中，所述邊緣構件3為鋼框架梁柱或SRC柱。

本發明中，所述邊緣構件3與鋼框架梁連接均為剛性連接。

本發明中，所述組合鋼板墻2與邊緣構件3的連接采用高強摩擦螺栓連接或焊接。

本發明將組合鋼板墻引入超高層結構體系中，利用組合鋼板墻良好的剪切耗能特性，耗散地震作用下輸入給超高層結構的能量，減小地震作用下主體剪力墻及梁柱的內力。同時地震作用后，利用組合墻便于拆換的特性，可以對耗能組合鋼板墻進行更換和維修。

本發明提供的超高層組合墻結構體系是針對超高層建筑鋼結構或其它結構的一種新型的結構體系方案，它具有地震作用下破壞模式明確，承載能力高，抗側剛度大，延性好，損傷集中，便于修復等一系列優越的特性，是未來超高層結構體系的一個優越選擇。

附圖說明

圖1為本發明的超高層組合墻體系示意圖。

圖2為本發明的超高層組合墻體系地震作用下變形示意圖。

圖中標號：1為剪力墻，2為組合鋼板墻，3為邊緣構件，4為鋼框架梁。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明進行詳細說明。

實施例1：本發明的超高層組合墻體系由剪力墻1、組合鋼板墻2、邊緣構件3和鋼框架梁4組成，其中，剪力墻1采用四邊連接組合鋼板剪力墻，組合鋼板墻2采用兩邊連接組合墻，其中作為結構主要抗側力構件的剪力墻1可以采用組合墻混凝土板，可采用預制或現澆兩種方式，作為耗能元件的組合鋼板墻2可以采用預制混凝土板。控制組合鋼板墻2中鋼板厚度及厚組合墻1中鋼板厚度使大震下薄組合鋼板墻屈服而組合墻1內鋼板依然保持彈性狀態。邊緣構件3可采用鋼柱或SRC柱。所有邊緣構件3與鋼框架梁的連接均為剛接。

為驗證本發明的可行性，特設計結構縮尺試驗模型如下，試驗模型為三跨50層組合墻縮尺模型，兩邊跨跨長為500mm，中間跨跨長為200mm，層高為300mm，限制結構平面外位移及扭轉，兩邊跨內同跨貫通布置四邊連接2mm厚有機玻璃板，中間跨上下貫通布置兩邊與柱連接的1mm厚有機玻璃板，梁柱材料均采用有機玻璃，其中柱截面為70*50*1*1.5mm梁截面為：兩邊跨梁——50*30*1*1.4mm；中跨梁段——30*20*1*1mm，梁柱均采用高強建筑用膠水剛性連接，經銷振動臺加載測試，在適當的靜力和動力荷載下，能夠達到預期的破壞模式。