[發明專利]一種無粘結部分屈曲約束型鋼板剪力墻結構

有效

• 申請號: 201310586446.2
• 申請日: 2013-11-18
• 公開（公告）號: CN103628585A
• 公開（公告）日: 2014-03-12
• 發明（設計）人: 郝際平;于金光;王迎春
• 申請（專利權）人: 西安建筑科技大學
• 主分類號: E04B1/98
• 分類號: E04B1/98;E04B2/56
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 陸萬壽

技術領域

本發明涉及一種剪力墻結構，具體涉及一種無粘結部分屈曲約束型鋼板剪力墻結構。

背景技術

框架結構的剛度相對較小，當結構的高度增加，抗側剛度不滿足設計要求時，可在框架中設置抗側力構件，提高結構的抗側剛度，有效減小建筑物的側移。鋼板剪力墻結構是上個世紀70年代發展起來的一種新型抗側力結構。在側向力作用下，鋼板剪力墻內填板屈曲后屈服(薄板)或屈服后屈曲(厚板)還能繼續承受荷載，甚至在內填板撕裂的情況下，其性能退化也不明顯，具有初始側向剛度大、滯回性能穩定、能量耗散能力良好、延性大、抵抗循環荷載下的變形能力強等優點。

通過對薄鋼板剪力墻的研究發現，薄板墻存在以下問題：(1)屈曲時伴隨類似擊鼓的響聲，且產生較大的面外變形，此意味著在較大風荷載或地震作用過程中，舒適度不理想，使用性欠佳；(2)薄鋼板屈曲后形成拉立場效應會對邊柱產生較大的附加彎矩，增加了柱的穩定負擔；(3)滯回曲線有不同程度的捏縮現象，限制了其實際工程中的推廣應用。

對薄鋼板墻設置適當的加勁或采用混凝土組合墻，將薄板分成受力性能類似于厚板的小區格或面外屈曲約束，不但可降低墻板的屈曲噪聲，還能顯著地改善墻板的滯回耗能。但加勁與墻板用角焊縫連接，對內填板焊接不但帶來較大殘余應力和殘余變形，降低了結構的抗側性能，而且由于加勁肋與內嵌墻板完全粘結，在約束墻板的同時參與抵抗了一部分水平力，易出現加勁肋屈曲，先于整體破壞的情況，不能持續起到抑制屈曲的功能。采用混凝土組合墻，也出現混凝土板開裂現象，提前退出工作，同時增加結構自重，增大結構地震響應，增加基礎費用，研究還發現混凝土組合墻或防屈曲構件的設置降低了構件的延性。

發明內容

本發明的目的在于克服上述現有技術的缺點，提供了一種無粘結部分屈曲約束型鋼板剪力墻結構，該結構的承載能力強。

作為上述方案的改進，本發明所述的無粘結部分屈曲約束型鋼板剪力墻結構包括由框架柱與框架梁構成的框架、安裝在框架內的內填鋼板、以及分別固定在內填鋼板前后兩側的兩個密肋格板，內填鋼板的外側與框架的內側相連接，密肋格板的外側與框架的內側之間有間隙。

所述密肋格板內各格板的連接處焊接有鋼管或成型管，螺栓或應力螺栓穿過內填鋼板、以及鋼管或成型管將密肋格板固定在內填鋼板的前后兩側。

所述密肋格板上格板的彎曲剛度滿足其中，χ為嵌固系數，χ=1.23，k_p為密肋格板的區格內內填鋼板的剪切屈曲系數，其中k_p=5.34+4α²，α為密肋格板的區格內內填鋼板的寬度與高度的比值，k_st為密肋格板與內填鋼板組成的整體的剪切屈曲系數，η_x為密肋格板單位寬度的彎曲剛度與內填鋼板單位寬度的彎曲剛度的比值，η_y為密肋格板單位高度的彎曲剛度與內填鋼板單位高度的彎曲剛度的比值，n₂為密肋格板在水平方向上格板的數量。

所述密肋格板與框架之間的間距de滿足其中，k為密肋格板與框架之間的內填鋼板受壓時的屈曲系數，χ為嵌固系數，χ=1.23，E為彈性模量，t_w為內填鋼板的厚度，h為內填鋼板的高度，v為泊松比，f_y為內填鋼板所用鋼材的彎曲強度。

所述密肋格板內各格板的布置方式為正向布置或斜向布置。

所述密肋格板通過鋼板條、高分子材料或者鋁合金制作而成。

所述內填鋼板與框架通過栓接或者焊接相連接。

所述框架為矩形結構；

所述密肋格板為矩形結構。

本發明具有以下有益效果：

本發明所述的無粘結部分屈曲約束型鋼板剪力墻結構包括框架、安裝在框架內的內填鋼板及密肋格板，在受力過程中，密肋格板把鋼板分成小區格板件，減小了無粘結部分屈曲約束型鋼板剪力墻的高厚比，避免了墻板的呼吸效應對框架的破壞程度，有效規避了薄板墻的聲響和震顫現象，完全避免了滯回環體的捏縮現象，變形以小區格板件局部屈曲為主，從而有效的增強無粘結部分屈曲約束型鋼板剪力墻結構的承載能力。

附圖說明

圖1為本發明第一實施例的結構示意圖；

圖2為本發明第二實施例的結構示意圖。

其中，1為框架柱、2為框架梁、3為內填鋼板、4為密肋格板、5為螺栓或應力螺栓。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明做進一步詳細描述：