[發明專利]一種內置鋼板活性粉末混凝土組合剪力墻

在審

• 申請號: 201410842058.0
• 申請日: 2014-12-30
• 公開（公告）號: CN104563332A
• 公開（公告）日: 2015-04-29
• 發明（設計）人: 馬愷澤;闕昂;劉超;劉伯權
• 申請（專利權）人: 長安大學
• 主分類號: E04B2/58
• 分類號: E04B2/58;E04B1/98
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 徐文權

技術領域

本發明屬于鋼與混凝土組合結構及混合結構抗震技術領域，具體涉及一種內置鋼板活性粉末混凝土組合剪力墻。

背景技術

剪力墻是高層及超高層最為重要的抗側力結構構件，開發抗震性能良好的剪力墻體系十分重要。鋼-混凝土組合剪力墻充分利用和發揮了鋼和混凝土材料各自的優勢，揚長避短，是一種低成本、高效率的結構組合形式，在我國也是一種具有廣闊發展前景的新型結構體系。

在工程結構中采用高強材料，既可滿足現代工程結構向高層和大跨度發展的需求，減小結構構件截面尺寸，節約材料用量；也可提高混凝土結構的耐久性，延長結構使用年限，具有良好的經濟和社會效益。但混凝土的抗壓強度提高后，其抗拉、抗剪強度相對較低，延性降低，因而降低了混凝土結構的抗震性能。

對于現有內置鋼板普通混凝土組合剪力墻，由于普通混凝土在達到高強度要求下，其延性與抗裂能力比較弱，在大變形的情況下，混凝土板可能會發生開裂剝落，對鋼板的約束作用大大減弱，使組合剪力墻在大震作用下的延性及耗能能力大幅降低，裂縫外露難以避免，影響正常使用和耐久性。

發明內容

本發明的目的在于提供一種內置鋼板活性粉末混凝土組合剪力墻，能夠克服現有內置鋼板普通混凝土組合剪力墻的缺點，具有抗震性能好、防火和耐久性好的優點。

為達到上述目的，本發明采用了以下技術方案：

一種內置鋼板活性粉末混凝土組合剪力墻，包括內置鋼板，內置鋼板的兩側設置有若干列帶孔加勁肋，內置鋼板的兩端設置有型鋼，內置鋼板、帶孔加勁肋和型鋼包裹在活性粉末混凝土中。

所述的帶孔加勁肋上開設有若干通孔。

所述的帶孔加勁肋沿內置鋼板的全高布置。

所述的型鋼沿內置鋼板的全高布置。

所述的型鋼為工字形型鋼。

所述的活性粉末混凝土由水泥、硅灰、粉煤灰、石英砂、減水劑、鋼纖維和水混合制成。

所述的活性粉末混凝土中各物質的質量比為，水泥：硅灰：粉煤灰：石英砂：減水劑：水：鋼纖維＝1：(0.2～0.3)：(0.2～0.4)：(1.1～1.3)：(0.02～0.03)：(0.23～0.30)：(0.15～0.29)。

其截面含鋼率為0.04～0.2。

所述的內置鋼板為單層鋼板。

相對于現有技術，本發明的有益效果為：

本發明提供的內置鋼板活性粉末混凝土組合剪力墻，由于型鋼與其周圍的活性粉末混凝土構成端柱，因此形成了帶端柱的內置鋼板組合結構。本發明中活性粉末混凝土高強度、延性好的力學性能既能作為墻體理想的承重與抗震材料，還能作為內置鋼板的側向支撐，起到很好的約束內置鋼板的作用，能夠防止內置鋼板過早出現局部屈曲，而且活性粉末混凝土對內置鋼板起到保護作用，并兼顧防火和抗腐蝕作用。內置鋼板上設置的帶孔加勁肋，能夠增強活性粉末混凝土和內置鋼板間的耦合作用，傳遞剪力并協調內置鋼板與活性粉末混凝土之間的擠壓屈曲變形，防止內置鋼板與活性粉末混凝土之間出現雙向分離的問題。在內置鋼板上設置帶孔加勁肋能進一步提高墻體整體的延性與耗能能力，從而滿足大震下的延性與抗震承載力要求。本發明提供的組合剪力墻中用帶孔加勁肋取代傳統的栓釘來增強混凝土與鋼板之間的耦合、協同作用，可以有效的提高剪力墻體系受力過程中的延性。相對于栓釘而言，帶孔加勁肋的加工質量更易于控制，方便操作，并且帶孔加勁肋更有利于墻體內部管線的通過。本發明中端柱可以承擔更多的軸力，有效減小剪力墻的軸壓比，在強震作用后期，當剪力墻性能下降后，端柱作為第二道抗震防線可以有效避免墻體倒塌，端柱和剪力墻形成整體來共同承擔剪力和彎矩，使得本發明的組合剪力墻能夠獲得更好的承載力及變形性能。活性粉末混凝土具有超高的承載能力，同時其延性和抗裂性能非常優越，能同時達到高強度與高耐久性的要求，能夠克服現有內置鋼板普通混凝土組合剪力墻的缺點。在相同承載力的情況下，本發明提供的內置鋼板活性粉末混凝土組合剪力墻具有更大的抗剪剛度，而且厚度尺寸較小、自重較輕，這不僅提高了高層建筑的空間使用率，而且減小了基礎尺寸，所受的地震作用也相應減小。綜上所述，本發明提供的組合剪力墻，其承載力高，延性和耗能能力好，抗震能力強，且具有防火性、耐久性好等優點，性價比高，具有實際推廣價值。