[發明專利]消能減震型框架式鋼板剪力墻結構

在審

• 申請號: 201510913132.8
• 申請日: 2015-12-11
• 公開（公告）號: CN106869353A
• 公開（公告）日: 2017-06-20
• 發明（設計）人: 張繼學
• 申請（專利權）人: 張繼學
• 主分類號: E04B1/98
• 分類號: E04B1/98;E04B2/58
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明屬于建筑工程技術領域，具體涉及消能減震型框架式鋼板剪力墻結構。

背景技術

地震發生時，建筑樓板由于震動，混凝土層會剝落，進而降低樓板的承載力，最后導致整個混凝土樓板折斷，導致整個樓層的倒塌，傳統的做法是在混凝土內澆注一個鋼構件，但是，傳統的鋼構件由于結構過于簡單，雖然能起到增加整個樓板的承載力，但是在地震發生時，混凝土層由于只是包裹在鋼構件外，而混凝土層又較脆，因此剝落后容易只剩下鋼構件，而整個鋼構件在失去混凝土層后，其抗壓能力會大大降低。

在鋼框架結構的設計中，常采用完全剛接或理想鉸接兩種梁柱連接假定，而實際工程中梁柱連接多處于剛接或理想鉸接之間，即半剛性狀態，目前，將框架梁柱連接劃分為剛性連接、半剛性連接和鉸接三類，鋼板剪力墻是一種優良的抗側力構件，但由于鋼板墻存在滯回曲線，鋼板屈曲變形伴隨噪音、震顫以及附加彎矩下柱易發生“沙漏現象”等問題。

采用在高強度型鋼邊框上下端頭處的高強度型鋼上邊框桿和高強度型鋼端板以及在高強度型鋼邊框內焊接有消能板，在高強度型鋼邊框上端設由硬質彈簧鋼制成的蜂窩消能層，而且蜂窩消能層通過高強度螺桿與高強度型鋼邊框連接的方式，使得框架結構是主要抗側力構件，承擔絕大部分水平載荷；而硬質彈簧鋼制成的蜂窩消能層，消除地震波產生的大多數能量，低強度鋼桁架桿起到拉壓桿的功能，而設在低強度鋼桁架桿內側的弧形屈曲鋼板最大限度的保護低強度鋼桁架桿，減少整個結構體系側移的作用。

發明內容

本發明的目的就是要提供一種達到大幅度提高耗散地震能量能力和抗側移能力的框架式鋼板剪力墻結構。

本發明是通過以下技術方案來實現的：

消能減震型框架式鋼板剪力墻結構，包括高強度型鋼邊框1、焊接在高強度型鋼邊框1上下端頭處的高強度型鋼上邊框桿2和高強度型鋼端板3、在高強度型鋼邊框1內焊接有消能板4，其特征在于：所述的高強度型鋼邊框1上端還設有蜂窩消能層5；所述的蜂窩消能層5由硬質彈簧鋼制成；所述的蜂窩消能層5通過高強度螺桿6與高強度型鋼邊框1連接。

所述的蜂窩消能層5上端面還連接有低強度鋼桁架桿7，在所述的低強度鋼桁架桿7端頭處連接有連接端板8，在所述的低強度鋼桁架桿7內側設有弧形屈曲鋼板9。

所述的消能板4由低強度鋼板組成，并呈X狀設置，在低強度鋼板之間留有間隙。

與現有技術相比較，本發明的有益效果在于：

1）本發明采用框架式鋼板剪力墻結構，有效提高側移剛度，減小結構側移。

2）蜂窩消能層5的采用，使得能夠將地震波的能量進行最大限度的消除，減小地震波對本發明的損傷，震后可以替換，有利于結構震后修復。

3）低強度鋼桁架桿7處于彈性狀態，在設防烈度地震作用下，低強度鋼桁架架桿7處于屈服狀態，在罕遇烈度地震作用下，低強度鋼桁架架桿7處于塑性狀態，有利于耗散地震能量，保護結構整體構件。

4）消能板4由低強度鋼板組成，并呈X狀設置，在低強度鋼板之間留有間隙，由于X形的線性特點，使裝置能夠實現全構件屈服狀態，更易于發揮最大的耗能減振效果。

5）弧形屈曲鋼板9的采用，有利于保護低強度鋼桁架架桿7。

6）結構簡單，便于工廠化生產。

附圖說明

圖1為本發明的整體結構示意圖。

圖中：高強度型鋼邊框1、高強度型鋼上邊框桿2、高強度型鋼端板3、消能板4、蜂窩消能層5、高強度螺桿6、低強度鋼桁架桿7、連接端板8、弧形屈曲鋼板9。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明做進一步描述：

消能減震型框架式鋼板剪力墻結構，包括高強度型鋼邊框1、高強度型鋼上邊框桿2、高強度型鋼端板3、消能板4、蜂窩消能層5、高強度螺桿6、低強度鋼桁架桿7、連接端板8和弧形屈曲鋼板9。

如附圖1所示，其中在高強度型鋼邊框1上下端頭處焊接有高強度型鋼上邊框桿2和高強度型鋼端板3、在高強度型鋼邊框1內焊接有消能板4，其中高強度型鋼邊框1上端還設有蜂窩消能層5；所述的蜂窩消能層5由硬質彈簧鋼制成；蜂窩消能層5通過高強度螺桿6與高強度型鋼邊框1連接。

其中蜂窩消能層5上端面還連接有低強度鋼桁架桿7，在所述的低強度鋼桁架桿7端頭處連接有連接端板8，在所述的低強度鋼桁架桿7內側設有弧形屈曲鋼板9。

其中消能板4由低強度鋼板組成，并呈X狀設置，在低強度鋼板之間留有間隙。

本發明在具體使用時，利用高強度型鋼端板3和高強度連接端板8將本構成整體與建筑物主體結構的相關構件連接即可。低強度鋼桁架桿7處于彈性狀態，在設防烈度地震作用下，低強度鋼桁架架桿7處于屈服狀態，在罕遇烈度地震作用下，低強度鋼桁架架桿7處于塑性狀態，有利于耗散地震能量，保護結構整體構件。消能板4由低強度鋼板組成，并呈X狀設置，在低強度鋼板之間留有間隙，由于X形的線性特點，使裝置能夠實現全構件屈服狀態，更易于發揮最大的耗能減振效果。蜂窩消能層5的采用，使得能夠將地震波的能量進行最大限度的消除，減小地震波對本發明的損傷，震后可以替換，有利于結構震后修復。在受力過程中，鋼板剪力墻結構作為消能減震總成的支座，將剪力和彎矩傳遞到高強度型鋼邊框1內的消能板4內。