[發明專利]一種底部可更換的粘滯耗能自復位剪力墻結構

有效

• 申請號: 201510240971.8
• 申請日: 2015-05-12
• 公開（公告）號: CN104847033B
• 公開（公告）日: 2017-05-24
• 發明（設計）人: 周臻;朱冬平
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: E04B1/98
• 分類號: E04B1/98;E04B2/56
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙)32204
• 代理人: 柏尚春

技術領域

本發明屬于土木工程領域，涉及一種用于減小工程結構地震災害的無粘結底部可更換的粘滯耗能自復位剪力墻結構。

背景技術

地震給人類帶來極其嚴重的災難。傳統的抗震設計采用的是延性設計方法，即在地震作用下，通過結構部分構件的提前屈服和破壞，但整體不至于喪失功能，依靠構件的塑性變形來耗散大部分的地震能量，從而達到保證主體結構安全的目的。

自復位混凝土剪力墻作為一種典型的耗能減震技術，由于具有抗側剛度大、殘余變形小、減震效果好和震后可更換等優點，在近年來得到廣泛的應用。在風荷載或多遇地震作用下，自復位混凝土剪力墻作為結構構件保持為彈性，能為結構提供抗側剛度；在中震或大震作用下，自復位混凝土剪力墻通過墻體的搖擺、預應力筋和重力的自復位，減輕甚至避免主體結構損傷，震后可通過更換預制混凝土剪力墻段來快速恢復結構的使用功能。通過對墻體尺寸、預應力筋初張力、粘滯阻尼器阻尼力的調整，可使自復位混凝固剪力墻在橫向力作用下的剛度、承載力、延性和滯回性能發生改變，這種特殊性能可以方便工程師在結構設計時進行不同部位結構剛度匹配的調整。同時，墻體自身裝修后可作為建筑結構中的分隔墻體，減小結構造價。

然而，現有的自復位混凝土剪力墻雖然能夠有效減小主體結構在地震后殘余變形，但由于混凝土預制塊體量大，安裝于結構內部，軟鋼耗能構件安裝于預制混凝土墻段內部，使得耗能構件和墻段在強地震后不易更換，且震后墻體上部基本處于彈性階段，底部墻段混凝土壓碎損壞，普通自復位剪力墻則需更換全部墻段，拆除整片墻體，從而導致建筑維修成本與更換難度的大幅增加。因此，如何提高自復位混凝土剪力墻結構的可更換性，是促使其在實際工程中進一步推廣應用的關鍵。

針對現有自復位混凝土剪力墻存在的問題，本發明提出自復位混凝土剪力墻結構更換的裝置和技術，在保證墻體主體不需拆卸的基礎上，有效的提高自復位混凝土預制墻底部易損墻段的更換效率。

發明內容

技術問題：本發明針對現有自復位混凝土剪力墻結構在大震下底部易損墻段和其內置軟鋼阻尼器不易更換的問題，提供一種不但可以有效提高底部墻段更換效率，實現結構主體自復位目的的方法，而且簡化墻體底部阻尼器的安裝，從而大幅降低了工程結構震后的更換費用和難度，同時還能靈活獨立調控結構的強度、剛度和延性的底部可更換的粘滯耗能自復位剪力墻結構。

技術方案：本發明的底部可更換的粘滯耗能自復位剪力墻結構，該結構包括至少一個結構單元，所述結構單元包括從上至下依次連接設置的普通混凝土預制墻段、螺旋箍筋加密墻段、可更換墻段、位于所述可更換墻段兩側的粘滯阻尼器，所述粘滯阻尼器與螺旋箍筋加密墻段底面連接，所述普通混凝土預制墻段、螺旋箍筋加密墻段和可更換墻段中設置的中心預留孔道上下貫通并安裝有后張無粘結預應力筋；所述螺旋箍筋加密墻段內設置有插筋、承壓螺旋箍筋、底面設置有與所述插筋連接的預制帶螺栓墊板，下部預設有水平的第一對拉螺栓孔；所述可更換墻段內部邊緣設置有普通螺旋箍筋，中間設置有水平的第二對拉螺栓孔，兩塊豎向連接板設置在螺旋箍筋加密墻段和可更換墻段的前后兩側，通過穿過第一對拉螺栓孔和第二對拉螺栓孔的第一對拉螺栓固定。

本發明的一種優選方案中，后張無粘結預應力筋的上端通過錨具錨固在普通混凝土預制墻段的頂部，下端預埋在地面中。

本發明的一種優選方案中，可更換墻段由帶有開半圓槽的兩個墻塊通過穿過第二對拉螺栓孔的第二對拉螺栓拼合而成，所述的開半圓槽合攏后構成中心預留孔道，水平連接板設置在可更換墻段的前后兩側，通過穿過第二對拉螺栓孔的第二對拉螺栓固定，從而將兩個墻塊連接為一體。

本發明的一種優選方案中，粘滯阻尼器包括下部支座端、設置在所述下部支座端上的核心粘滯耗能部分，所述粘滯耗能部分的頂端與預制帶螺栓孔墊板連接。

本發明的一種優選方案中，結構單元為多個，相鄰結構單元通過豎向連接件固定連接。

本發明的另一種優選方案中，結構單元通過連接件與樓面板固定連接。

有益效果：本發明與現有技術相比，具有以下優點：

(1)本技術方案能夠有效的提高自復位混凝土剪力墻的更換效率。當承受強烈地震作用時，結構將產生較大的層間位移，自復位混凝土墻體的搖擺雖然可以減小結構的殘余變形，但同時也致使其底部混凝土預制墻段的損壞，造成處于建筑結構內部預制墻段的更換和更換困難。通過采用新型可拼接墻段替換原底部預制墻段的方法，在拆除豎向連接板和第一對拉螺栓之后，由千斤頂施加頂升力，可以直接將底部易損墻段更換，從而大幅減小結構震后更換的成本與難度。