[實用新型]柔性連接鋼框架內填延性高性能混凝土剪力墻組合結構無效

申請號：	201120109677.0	申請日：	2011-04-14
公開（公告）號：	CN202055371U	公開（公告）日：	2011-11-30
發明（設計）人：	鄧明科;孫宏哲;梁興文;付錦龍;勵勐劼	申請（專利權）人：	西安建筑科技大學
主分類號：	E04B2/58	分類號：	E04B2/58;E04B2/62;E04B1/98
代理公司：	西安恒泰知識產權代理事務所 61216	代理人：	李鄭建
地址：	710055***	國省代碼：	陜西;61
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摘要：
搜索關鍵詞：	柔性連接框架延性性能混凝土剪力組合結構
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【說明書】：

技術領域

本實用新型屬于建筑領域的組合結構，涉及一種新型的組合結構形式，具體涉及一種柔性連接鋼框架內部澆筑延性高性能混凝土（ECC）形成的鋼框架內填ECC剪力墻組合結構。

背景技術

隨著經濟繁榮和科技進步，高層建筑已成為一個城市甚至一個國家的象征。鋼框架結構具有布置靈活，延性好，空間大等優點，在高層建筑中應用較多。但鋼框架抗側剛度小，在罕遇地震下變形大，對節點要求轉動能力高。為提高鋼框架的側移剛度，鋼框架內填混凝土剪力墻（SRCW）這一混合結構體系得到發展。該體系中鋼框架承受大部分豎向荷載及傾覆力矩，填充剪力墻承受大部分剪力，在一定程度上有效利用了兩種材料的優勢。但是由于內部填充的混凝土剪力墻剛度較大，容易發生剪切脆性破壞，內填混凝土一旦開裂，導致墻體承載力和剛度大幅度下降，此時結構承擔的剪力由鋼框架承擔，使得結構迅速達到破壞狀態。可見，鋼框架內填混凝土剪力墻結構雖然增大了鋼框架結構的剛度，但是未能充分發揮鋼材和混凝土這兩種材料的優勢，尋求延性好、耗能能力強的填充材料來改善這種組合結構的受力性能具有重要意義。

已有研究表明，延性高性能混凝土（ECC，Engineering?fiber?reinforced?Cementitious?Composites）是一種高韌性混凝土，具有很大的吸收能量的能力，可以顯著改善混凝土剪力墻的抗震性能和抗剪性能。在軸向拉伸荷載下，ECC材料的應力-應變曲線表現出明顯的應變硬化特征，在試件破壞前，呈現出現了多條細密裂縫，其極限拉伸應變可達3%以上，是普通混凝土的100倍以上，是鋼筋屈服應變的10倍以上；在不配抗剪鋼筋的情況下，ECC梁比鋼筋普通混凝土梁承載力高出約0.5倍，變形能力提高2倍多；ECC板在受彎時可表現出像鋼材一樣的彎曲現象。由此可見，ECC優異的抗彎、抗剪性能與鋼材比較匹配，將ECC剪力墻用于柔性連接鋼框架結構，可以增大鋼框架結構的側向剛度，提高剪力墻的塑性變形能力，減小鋼框架梁端和柱端彎矩，減輕鋼框架節點的破壞程度，提高結構抗震性能，具有重要理論意義和工程價值。

發明內容

針對現有鋼框架內填混凝土剪力墻（SRCW）結構存在缺陷或不足，本實用新型的目的在于，提供一種柔性連接鋼框架內填延性高性能混凝土剪力墻組合結構，采用該結構可以有效利用柔性連接鋼框架和ECC剪力墻的特點，減小鋼框架梁端和柱端彎矩，減輕節點震害，充分發揮材料的力學性能優勢，提高結構的延性和抗震性能。

為了實現上述技術任務，本實用新型采用如下技術方案：

一種柔性連接鋼框架內填延性高性能混凝土剪力墻組合結構，包括由鋼框架梁和鋼框架柱組成的鋼框架，其特征在于，在鋼框架內周邊均勻設置有抗剪連接件且鋼框架內澆筑有延性高性能混凝土構成的剪力墻。

本實用新型的其它特點是：

所述的鋼框架梁和鋼框架柱均采用H型鋼，鋼框架梁和鋼框架柱的節點為柔性連接，具體連接方式為鋼框架腹板與鋼框架柱焊接或螺栓連接。

所述的延性高性能混凝土內布有水平鋼筋和豎向鋼筋。

所述的抗剪連接件采用栓釘或者槽鋼。

本實用新型的柔性連接鋼框架內填延性高性能混凝土剪力墻組合結構，帶來的技術效果是：

1、鋼框架內澆筑的延性高性能混凝土（ECC），其中約50%的水泥可用粉煤灰、硅灰取代，這既節約了大量的資源和能源，保護了生態環境，又大幅度地提升了耐久性，延長了材料和結構的服役壽命。

2、ECC彈性模量約為普通混凝土的2/3，采用ECC剪力墻可以降低內填混凝土剪力墻的剛度，使得鋼框架和剪力墻之間的內力分配更加合理。

3、ECC具有良好的塑性變形能力，密度約為2000kg/m³，采用ECC剪力墻可降低結構自重，同時顯著提高結構延性和抗震性能。