[發明專利]變截面雙重抗震剪力墻體系及其施工方法

無效

• 申請號: 201010140245.6
• 申請日: 2010-04-07
• 公開（公告）號: CN101798852A
• 公開（公告）日: 2010-08-11
• 發明（設計）人: 黃靚;李登;魯懿虬;陳勝云;肖巖
• 申請（專利權）人: 湖南大學
• 主分類號: E04B2/56
• 分類號: E04B2/56;E04B2/64;E04G21/00;E04G21/02
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技術領域

本發明涉及一種鋼筋混凝土結構體系及其施工方法，具體指一種采用兩道抗震設防的變 截面鋼筋混凝土剪力墻體系以及它的施工方法。

背景技術

現有的鋼筋混凝土剪力墻體系中，所有剪力墻承載能力相同，沒有主次之分。這種傳統 的抗震結構形式以防止倒塌、保證生命為目標，已遠不能滿足人們對結構功能的越來越高的 要求。傳統結構的抗震性能主要取決于結構的強度、剛度和耗能能力，既要求主體結構強度 高，又要求延性好，很難實現。鋼筋混凝土剪力墻結構強度高、剛度大，但延性相對較小， 主要是依靠其主體結構構件屈服后的塑性變形滯回耗能來耗散地震輸入能量。這種主體結構 與耗能結構一體的單一抗震結構形式，雖可實現“中震可修，大震不倒”的抗震設防目標， 但震后修復工作集中于主體結構構件，修復困難，而且承重構件同時是耗能構件，給抗震設 計帶來許多難處理的問題，同時，結構抗震體系的不明確導致結構中的耗能部位和結構的破 壞形式不能預先確定，所有抗側力構件面臨著相同的危險。

而鋼筋混凝土短肢剪力墻、鋼筋混凝土異形柱或框架結構中存在砌塊填充墻，給結構的 抗震帶來很多不利的影響。填充墻的約束效應、剛度效應以及結構在地震作用下的振動對填 充墻的影響導致帶填充墻結構在很多情況下存在安全隱患。填充墻的約束效應十分明顯，可 能使短肢剪力墻變為矮墻，使柱變為短柱，并使構件的延性降低，脆性增加。結構在地震作 用下的振動使填充墻有可能產生平面外破壞，并將導致人員的傷亡以及影響救援工作的進行。 另外，填充墻很容易出現裂縫，影響結構的正常使用。

而且在一般的工程中，短肢剪力墻用鋼量很大，使工程造價偏高。短肢剪力墻的抗震等 級應比一般剪力墻的抗震等級提高一級，且其全部縱向配筋率，底部加強部位不宜小于1％， 其他部位不宜小于0.8％；而一般剪力墻的最小配筋率為0.25％(一、二、三級抗震)。

尋求這樣一種新的鋼筋混凝土剪力墻抗震體系是具有時代意義的：它既能滿足人們對結 構安全性的要求，又能滿足人們對結構功能的要求。

發明內容

本發明的目的在于在以上幾種鋼筋混凝土剪力墻抗震體系之外提供一種新的鋼筋混凝土 剪力墻抗震體系及其施工方法，這種新的結構體系采用兩道抗震設防，綜合了各種剪力墻結 構的優點，摒棄了它們的缺點。

本發明的目的是通過以下技術方案來實現的：

采用雙重抗震體系的概念，在以鋼筋混凝土短肢剪力墻(異形柱或框架結構)為主結構 的基礎上設置可承重的鋼筋混凝土剪力墻作為次結構，次結構墻體的厚度比主結構墻體的厚 度小，配筋率低(可按構造配筋)，與主結構一起施工。在這樣的結構體系中，主結構具有適 當的承載力，能獨立承擔荷載；次結構墻體是對主結構在不同地震水平下的變形、承載力和 破壞程度的控制和補充。設置次結構，可使結構在小震作用下具有較大的剛度和承載力；而 在強震作用下次結構先屈服破壞，通過犧牲次結構來耗能，以保護主結構。次結構墻體是由 次要構件組成，破壞不會引起主結構的損壞，而且便于維修、替換，達到安全與功能的要求。

這種變截面雙重抗震剪力墻體系的施工方法包括如下步驟：(1)在架立與綁扎鋼筋時， 主結構(鋼筋混凝土短肢剪力墻或異形柱)與次結構墻體的鋼筋同時進行，但應有區別地進 行，主結構鋼筋按設計施工，次結構鋼筋比主結構鋼筋少，可按構造施工；(2)將主結構與 次結構墻體的模板一起支設；(3)主結構與次結構混凝土一起澆筑。

通過以上技術方案，變截面雙重抗震剪力墻體系中不設填充墻，主次結構功能明確，破 壞機制清楚，地震作用下破壞集中在次結構，在次結構破壞后結構整體剛度降低，地震作用 減小，而主結構還能承擔一定荷載，從而避免破壞。震后修復工作主要限于恢復次結構的功 能，修復速度快，費用低。另外，主結構與次結構墻體的設計可分離，使設計更為簡便。

附圖說明

圖1為變截面雙重抗震剪力墻體系的平面示意圖(主結構為短肢剪力墻結構)。

圖2為變截面雙重抗震剪力墻體系的平面示意圖(主結構為異形柱結構)。

圖3為變截面雙重抗震剪力墻體系的平面示意圖(主結構為框架結構)。

圖4為變截面雙重抗震剪力墻體系的立面示意圖(主結構為短肢剪力墻)。

其中圖4(a)為不帶門窗洞口的情況，圖4(b)為帶門窗洞口的情況。

附圖標記說明如下：

1-主結構??2-次結構??3-門窗洞口

具體實施方式