[發明專利]一種帶豎縫混凝土剪力墻

無效

• 申請號: 201210320941.4
• 申請日: 2012-08-31
• 公開（公告）號: CN102828568A
• 公開（公告）日: 2012-12-19
• 發明（設計）人: 竇超;郭彥林;劉鋒;趙思遠;張博浩
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: E04B2/56
• 分類號: E04B2/56;E04B2/58;E04B1/98
• 代理公司: 北京眾合誠成知識產權代理有限公司 11246
• 代理人: 薄觀玖

技術領域

本發明涉及一種新型帶豎縫混凝土剪力墻，屬于結構工程技術領域。

背景技術

框架－剪力墻結構是一種較好的抗側力結構體系，在高層建筑結構中得到了廣泛應用。然而現澆整體剪力墻存在抗側剛度大、吸收地震力大、破壞呈脆性剪切破壞以及與鋼外框架的延性、剛度不匹配的問題。1967年，武藤清提出了“帶豎縫剪力墻”，并將其應用到霞關大廈中，取得了很好的效果。設計合理的帶豎縫混凝土剪力墻側向荷載作用下呈延性的彎壓破壞，表現出較強的延性變形和耗能能力，因此是一種抗震性能良好的結構單元，并且與鋼外框架共同形成具有多道防線的抗震結構體系。

但是如果帶豎縫混凝土剪力墻能夠傳遞大量的豎向力，其墻肢可能變為小偏心受壓構件，延性和抗震性能顯著減低。因此作為影響墻體延性的重要因素，設計時要嚴格限制帶豎縫混凝土剪力墻的軸壓比?！陡邔用裼媒ㄖ摻Y構技術規程》（JGJ?99-98）規定，在進行鋼框架內嵌帶豎縫混凝土剪力墻結構的設計時，應遵循“帶豎縫混凝土剪力墻板只承受水平荷載產生的剪力，不考慮承受豎向荷載產生的壓力”的設計原則。然而，現有規范或規程中并沒有提出具體的構造措施或建議，來避免豎向荷載產生的壓力傳遞到帶豎縫混凝土剪力墻。目前常用對策是待主結構封頂和大部分豎向荷載施加完畢后，再完成墻板與周邊框架的牢靠連接，這樣勢必影響到施工進度。而且，即使采用了上述延遲安裝的施工措施，在風荷載和地震作用等側向力作用下，帶豎縫混凝土剪力墻板仍將承擔由于傾覆力矩產生的部分豎向應力，造成延性和耗能能力的大打折扣。

針對以上存在的問題，本發明提出了一種新型帶豎縫混凝土剪力墻，它由鋼筋混凝土墻通過魚尾板、預埋鋼板和栓釘與梯形波折鋼板剪力件組合形成帶豎縫混凝土剪力墻。梯形波折鋼板剪力件位于框架柱高度的1/2附近，即普通帶豎縫混凝土剪力墻板的反彎點處，梯形波折鋼板剪力件的存在并不影響帶豎縫混凝土剪力墻板的側向受力狀態（與普通上下不分開的帶豎縫混凝土剪力墻板相比）；由于梯形波折鋼板剪力件是一個整體，在相鄰鋼筋混凝土墻之間的開縫位置并不斷開，其抗剪即傳遞水平剪力的能力并不受影響。在此新型帶豎縫混凝土剪力墻中，橫向放置梯形波折鋼板剪力件的豎向壓縮剛度很弱，因此能夠適應結構施工和使用過程中的豎向變形而不承受過大的軸向應力，從而減弱或消除豎向軸向應力對帶豎縫混凝土剪力墻的不利影響，并且可與結構主體的施工同步安裝。新型帶豎縫混凝土剪力墻與外圍鋼框架組成的抗側力體系中，剪力墻和框架二者的受力明確：層剪力按照二者的抗側剛度比值而分配，剪力墻板只承受水平剪力的作用，豎向荷載和傾覆彎矩全部由外圍鋼框架承擔，這樣有利于實現結構的抗震概念設計。

發明內容

本發明的目的在于，避免帶豎縫混凝土剪力墻承受過大的豎向荷載，提供一種具有優良延性及耗能能力、受力明確、布置靈活的高效混凝土剪力墻。

一種新型帶豎縫混凝土剪力墻，其特征在于，它由框架梁、框架柱、鋼筋混凝土墻、梯形波折鋼板剪力件、預埋鋼板、栓釘、魚尾板和端板組成。所述混凝土剪力墻中留有均勻分布的豎直開縫，并且與左右框架柱留有間隔。所述鋼筋混凝土墻沿豎直方向在所述框架柱高度的1/2附近，被所述梯形波折鋼板剪力件分為上下兩部分，通過其內部的預埋鋼板和栓釘，分別與上下框架梁上焊接的魚尾板進行焊接連接。所述梯形波折鋼板剪力件位于所述上下兩部分的鋼筋混凝土墻之間，數量若干并橫向放置，即鋼板的波折方向沿豎直方向，并且在相鄰所述鋼筋混凝土墻之間的開縫位置不斷開。所述梯形波折鋼板剪力件的上下端部與所述端板的焊接成整體。所述端板的另一面上焊接有所述栓釘，并伸入鋼筋混凝土墻中，與鋼筋混凝土墻連成整體，共同受力。

本發明提出的新型帶豎縫混凝土剪力墻，一方面梯形波折鋼板剪力件在相鄰鋼筋混凝土墻之間的開縫位置并不斷開，形成一個整體的抗剪連接構件，并位于框架柱高度的1/2附近，能夠有效地傳遞框架與墻板之間的水平剪力。另一方面橫向放置梯形波折鋼板剪力件的豎向壓縮剛度很弱，能夠適應結構施工和使用過程中的豎向變形而不承受過大的軸向應力，從而減弱或消除豎向軸向應力對帶豎縫混凝土剪力墻的不利影響。所述新型帶豎縫混凝土剪力墻與外圍鋼框架組成的抗側力體系中，剪力墻和框架二者的受力明確：層剪力按照二者的抗側剛度比值而分配，剪力墻板只承受水平剪力的作用，豎向荷載和傾覆彎矩全部由外圍鋼框架承擔。從施工安裝來看，所述新型帶豎縫混凝土剪力墻可與結構主體的施工同步安裝，加快了施工效率；由于與外圍框架柱之間可設置間隔，因此在布置上更為靈活；同時鋼筋混凝土墻與上下框架梁通過預埋鋼板和魚尾板進行焊接連接，避免了螺栓連接需要精確對位的問題。