[發明專利]墻邊端部內凹式搖擺砌體墻

有效

• 申請號: 201410124936.5
• 申請日: 2014-03-31
• 公開（公告）號: CN103967163A
• 公開（公告）日: 2014-08-06
• 發明（設計）人: 張文芳;牛力軍;魏劍偉;常建蘭;胡利平;姚娜娜;王歡;趙惠惠;楊靜;秦愷
• 申請（專利權）人: 太原理工大學
• 主分類號: E04B2/02
• 分類號: E04B2/02;E04B1/98
• 代理公司: 太原晉科知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 14110
• 代理人: 王瑞玲

技術領域

本發明涉及工程結構抗震防災領域，尤其涉及砌體結構中的砌體抗震墻，具體為一種墻邊端部內凹式搖擺砌體墻。

背景技術

砌體墻面上左右相鄰洞口之間的實體墻段為砌體無洞墻段，其抗震受剪承載力低，地震作用下的剪跨比小，其地震破壞形態一般為脆性的斜截面剪切破壞，往往導致砌體墻攔腰截斷，難以修復，需拆除重建，給抗震救災和震后恢復帶來巨大難度。譬如，砌體結構的窗間墻段在水平地震作用下，一般呈X形交叉剪切裂縫，嚴重時導致建筑物倒塌。

為了在一定程度上減輕砌體無洞墻段的剪切破壞，目前多通過在砌體結構中加大砌體無洞墻段的截面尺寸或在砌體墻的水平灰縫中配置鋼筋，以適當增大砌體無洞墻段的抗震受剪承載力，減小剪切位移或剪切裂縫寬度。上述現有方法和措施，存在的主要弊端和問題有：

一、采用加大砌體無洞墻段截面尺寸的方法，例如增大墻體的截面厚度或截面長度，往往受到砌筑塊體的塊型尺寸、建筑使用功能等的限制；

二、采用在水平灰縫中配置鋼筋的措施，雖然可提高砌體無洞墻段的受剪承載力或抗剪延性，但水平灰縫鋼筋的直徑受到灰縫厚度的限制，鋼筋直徑一般偏小，配筋率低，因而水平灰縫配筋對砌體墻段抗剪承載力的提高作用不大，且鋼筋與灰縫砂漿的粘結強度低，鋼筋錨固性能差，砌筑施工難度也增加。

三、上述方法措施，通過增加材料雖然一定程度上增大了砌體無洞墻段的抗震受剪承載力，但抗震受剪承載力的超強率十分有限，墻體的破壞往往仍然是剪切破壞，沒有從根本上改變砌體無洞墻段在強震下的剪切破壞形態，墻體剪切破壞的脆性大、延性低，承載力退化大、結構損傷重，容易產生結構倒塌；地震往復作用下剪切裂縫導致砌體墻沿斜截面整體錯位不能閉合，剪切破壞沿墻體全截面攔腰截斷難以修復，震后適修性極差，需拆除重建，給抗震救災和震后恢復帶來巨大難度。

現有的技術措施存在的上述問題，長期以來一直是困擾砌體結構抗震防災的重大問題，現有技術難以克服剪切脆性破壞，不能改善砌體結構的抗震性能和震后適修性，均不利于工程結構高效抗震防災。

發明內容

本發明為了解決現有砌體墻在地震下呈斜截面剪切破壞形態而導致抗震性能及震后適修性能差的問題，提供了一種可防止斜截面剪切破壞、實現正截面彎曲開裂形態、震后適修性好、抗震性能優良且方便施工應用的墻邊端部內凹式搖擺砌體墻。

本發明是采用如下技術方案實現的：墻邊端部內凹式搖擺砌體墻，包括左右兩側邊緣無交接墻肢的砌體無洞墻段、相鄰砌體無洞墻段之間的洞口和位于洞口上下方的連接體，砌體無洞墻段左右兩側位于任一洞口的上緣或下緣標高處設有向砌體無洞墻段內部凹進的內凹空穴，內凹空穴向內部凹進的水平尺寸小于等于砌體無洞墻段左右兩側邊距離的三分之一，內凹空穴內填充柔性物。

所述的砌體無洞墻段為砌體墻面上相鄰左右門窗洞口之間的實體墻段，是一種在地震作用下呈正截面彎曲型開裂形態的砌體墻，在地震作用下，砌體無洞墻段在相鄰洞口上緣或下緣標高處的截面，其平面內地震彎矩作用效應最大，在該截面位置設置內凹空穴，其作用是減小砌體無洞墻段的截面長度，從而削弱砌體無洞墻段在該處截面的抗震受彎承載力，同時抗震受剪承載力基本不變，降低砌體無洞墻段的抗震受彎承載力超強率，實現砌體無洞墻段在地震作用下首先在該截面處發生正截面彎曲開裂，同時抑制和避免了砌體無洞墻段的受剪脆性破壞，在正截面彎曲開裂形態下，砌體無洞墻段的延性大大提高，承載力的退化延遲，結構損傷輕，有效避免了結構倒塌，而且在地震往復作用下砌體墻僅在截面局部產生開裂損傷，受拉裂縫在震后能夠很好地閉合，容易修復或不需修復，適修性好，可大大減少震后拆除重建，降低抗震救災的難度。另一方面，內凹空穴內填充柔性物，可使砌體無洞墻段的內凹空穴處截面在受彎轉動變形過程中，能夠自由轉動變形，不受內凹空穴內填充物的阻礙，避免彎曲轉動變形受到填充物的約束而導致剪切破壞，且柔性物還能起到封堵空穴或保溫隔音的作用。從而，本發明技術克服了現有砌體墻采用加大截面尺寸或在水平灰縫中配置鋼筋等措施難以杜絕剪切脆性破壞的問題，提高了砌體結構的抗震性能和震后適修性。

砌體無洞墻段一側與其相鄰的洞口頂部設置有樓層梁，砌體無洞墻段另一側與其相鄰的洞口頂部設置有位于樓層梁下方的洞口過梁，砌體無洞墻段左右兩側的內凹空穴位于洞口過梁的標高處。

砌體無洞墻段一側與其相鄰的洞口底部設置有樓板，砌體無洞墻段另一側與其相鄰的洞口底部設置有位于樓板上方的窗臺墻，砌體無洞墻段左右兩側的內凹空穴位于窗臺墻的頂部標高處。