[發(fā)明專利]一種可更換式耗能鋼板組合開縫剪力墻

有效

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• 申請日: 2014-02-13
• 公開（公告）號: CN103790262A
• 公開（公告）日: 2014-05-14
• 發(fā)明（設計）人: 歐進萍;劉敏;王建;李惠
• 申請（專利權(quán)）人: 智性科技南通有限公司
• 主分類號: E04B2/00
• 分類號: E04B2/00;E04B1/98
• 代理公司: 蘇州華博知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 32232
• 代理人: 魏亮芳

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及建筑結(jié)構(gòu)抗震和耗能減振控制領(lǐng)域，具體是一種可更換式耗能鋼板組合開縫剪力墻。

背景技術(shù)

由于鋼筋混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)的剛度大、在水平作用下，側(cè)向變形小，承載力容易滿足要求，所以被廣泛使用于建造較高的高層建筑。為了擴大剪力墻的應用范圍和改善剪力墻的抗震性能，許多學者對剪力墻結(jié)構(gòu)作了深入研究。

早在六十年代末，日本的武騰清教授就提出了帶豎縫剪力墻的設計思想，以此來改善剪切墻結(jié)構(gòu)延性低、抗震性能差的缺點。這種帶縫剪力墻是作為一種填充墻嵌固在框架中，以一定的間距設置豎向縫并予以特殊形式的配筋，減小剪力墻的初始剛度，這種結(jié)構(gòu)體系是將整個填充墻作為“犧牲’’構(gòu)件考慮的。此后國內(nèi)外學者分別就開縫及不開縫剪力墻的剛度、強度、延性、耗能等做了大量的研究，并且對開縫的位置、形式也做了一系列的理論分析及實驗研究。針對一般的鋼筋混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)，廣泛使用的是開豎縫剪力墻，開豎縫剪力墻是在鋼筋混凝土剪力墻中間，以一定間隔沿豎向設置許多縫，這些縫部位的混凝土和鋼筋都是斷開的，所以開縫區(qū)每段墻的受力情況與I字型墻柱相似，從而把普通剪力墻所具有的“強而脆”的性能變成“強度略降低而延性提高”的性能，也以此提高了結(jié)構(gòu)的抗震能力。雖然開豎縫剪力墻延性提高，但存在承載力下降、耗能能力差的不足。

針對上述開豎縫剪力墻的缺點、充分利用豎向通縫兩側(cè)的變形和發(fā)揮軟鋼板的屈服耗能能力，本發(fā)明提出了一種可更換式耗能鋼板組合開縫剪力墻，從而提高建筑結(jié)構(gòu)的耗能和抗震能力。

發(fā)明內(nèi)容

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的目的在于提供一種可以提高建筑結(jié)構(gòu)的耗能和抗震能力的可更換式耗能鋼板組合開縫剪力墻，同時又能達到工程實施方便，且方便維修更換的目的。

一種可更換式耗能鋼板組合開縫剪力墻，用于提高建筑結(jié)構(gòu)的耗能和抗震能力，包括：

剪力墻，所述剪力墻豎向開設有通縫；

增強約束鋼板，用于提高所述剪力墻的剛度和承載力及實現(xiàn)可更換性，所述增強約束鋼板至少包括四塊，分別設置于所述通縫兩側(cè)的墻體上并與所述通縫兩側(cè)的剪力墻澆筑連接；

耗能鋼板，用于增強所述剪力墻的屈服耗能能力，所述耗能鋼板至少包括兩塊，分別設置于所述增強約束鋼板的外側(cè)并將同側(cè)的增強約束鋼板連接固定；

螺紋套筒，用于所述耗能鋼板及增強約束鋼板的連接固定，所述螺紋套筒穿設于對稱設置在所述通縫兩側(cè)的所述增強約束鋼板之間，并與所述增強約束鋼板形成一個澆筑框架后和所述剪力墻澆筑為一體，所述耗能鋼板通過螺栓與所述增強約束鋼板連接固定。

優(yōu)選的，所述剪力墻在所述通縫兩側(cè)的墻體厚度小于所述剪力墻的厚度，所述剪力墻的單側(cè)厚度差為至少20mm。

優(yōu)選的，所述通縫的寬度為20-25mm，所述通縫填充有粘彈性材料層或軟木材料層。

優(yōu)選的，所述耗能鋼板為低屈服力的軟鋼板，所述軟鋼板上開設有圓孔或橢圓孔。

優(yōu)選的，所述增強約束鋼板和螺紋套筒采用焊接方式固定。

采用以上技術(shù)方案的有益效果是：該組合開縫剪力墻充分利用剪力墻豎向開設的通縫兩側(cè)的變形和耗能鋼板的屈服耗能能力，來提高整個結(jié)構(gòu)的耗能力。同時也通過在剪力墻開設豎縫的內(nèi)、外兩側(cè)墻體上設置增強約束鋼板，提高該開縫剪力墻的剛度和承載力。在開豎向通縫的剪力墻的通縫局部區(qū)域內(nèi)外兩側(cè)設置增強約束鋼板，既保證了該剪力墻的變形能力也方便了內(nèi)外兩側(cè)耗能軟鋼板的連接和更換。該組合開縫剪力墻在結(jié)構(gòu)正常使用的風荷載組合作用下，提供了足夠的抗側(cè)剛度；而在地震荷載作用下的大幅值振動時，利用軟鋼板的屈服耗能能力，發(fā)揮耗能減震作用。可更換式耗能鋼板組合開縫剪力墻具有普通開豎縫剪力墻延性好的優(yōu)點，同時彌補了普通開豎縫剪力墻耗能能力差、剛度和承載力下降的缺點，同時實現(xiàn)了方便施工安裝和震后修復、更換，符合建筑結(jié)構(gòu)抗震、減震設計及功能性要求等優(yōu)點。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實施例技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1是本發(fā)明可更換式耗能鋼板組合開縫剪力墻的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明可更換式耗能鋼板組合開縫剪力墻中的增強約束鋼板與螺紋套筒連接圖；

圖3是本發(fā)明可更換式耗能鋼板組合開縫剪力墻中的增強約束鋼板與剪力墻整體澆筑圖；

圖4是本發(fā)明的可更換式耗能鋼板組合開縫剪力墻的分解示意圖；