[發(fā)明專利]一種多層框架結(jié)構(gòu)公共建筑的填充墻泄爆結(jié)構(gòu)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810153908.4
• 申請日: 2018-02-22
• 公開（公告）號: CN108331204B
• 公開（公告）日: 2021-01-22
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李娟;田志昌;牛建剛
• 申請（專利權(quán)）人: 內(nèi)蒙古科技大學(xué)
• 主分類號: E04B2/02
• 分類號: E04B2/02;E04B1/98
• 代理公司: 西安銘澤知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 61223
• 代理人: 韓曉娟

本發(fā)明公開了一種多層框架結(jié)構(gòu)公共建筑的填充墻泄爆結(jié)構(gòu)，屬于公共建筑泄爆技術(shù)領(lǐng)域。該泄爆結(jié)構(gòu)包括：框架結(jié)構(gòu)主體和填充墻；所述填充墻包括砌塊填充墻和泄爆墻，所述砌塊填充墻通過砌塊錯位堆砌與框架結(jié)構(gòu)主體和泄爆墻連接，砌塊填充墻表面設(shè)有高分子材料加固層，所述泄爆墻包括型鋼框架和泡沫混凝土復(fù)合板，泡沫混凝土復(fù)合板設(shè)在型鋼框架內(nèi)，型鋼框架與框架結(jié)構(gòu)主體通過預(yù)埋件連接。本發(fā)明的泄爆結(jié)構(gòu)中高分子材料加固層，防止爆炸發(fā)生時砌塊砌筑的部分墻體破壞后發(fā)生碎片飛濺，泡沫混凝土復(fù)合板與框架結(jié)構(gòu)主體采用預(yù)埋件進(jìn)行連接，爆炸發(fā)生時復(fù)合墻板率先粉碎，實現(xiàn)泄爆功能，但墻板的型鋼框與主體不發(fā)生脫離。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及公共建筑泄爆技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種多層框架結(jié)構(gòu)公共建筑的填充墻泄爆結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)

我們的城市中坐落著很多人流量密集的多層框架結(jié)構(gòu)公共建筑，例如學(xué)校教學(xué)樓、醫(yī)院、商場、車站、酒店、市政大廳等。目前這些公共建筑在結(jié)構(gòu)設(shè)計時，一般都沒有考慮爆炸荷載對結(jié)構(gòu)的破壞作用。但是近年來世界范圍內(nèi)自殺性炸彈恐怖襲擊頻發(fā)，燃?xì)饧盎瘜W(xué)品等其他原因引起的爆炸也頻繁見諸新聞。這類建筑內(nèi)部一旦發(fā)生爆炸，不僅直接對爆炸源附近的人員和財產(chǎn)造成傷亡和毀壞，而且由于結(jié)構(gòu)抵抗爆炸荷載的能力不足，爆炸沖擊波還可引起建筑結(jié)構(gòu)的局部破壞以及整體倒塌，從而加劇災(zāi)害程度，導(dǎo)致更為嚴(yán)重的人員傷亡及經(jīng)濟(jì)損失。我國目前沒有規(guī)范或者手冊對爆炸荷載下公共建筑結(jié)構(gòu)的抗爆設(shè)計進(jìn)行指導(dǎo)。因此，針對人流量密集的公共建筑結(jié)構(gòu)抗爆性能及抗爆設(shè)計等方面的研究十分必要。

目前針對砌塊填充墻抗爆的研究成果，大多傾向于通過使用高性能材料對墻體進(jìn)行加固，試圖使墻體在爆炸發(fā)生后仍趨于完整，從而降低墻體破壞后大量碎片造成的人員及財產(chǎn)損失，這類方法有其合理性但同時也存在一定問題。已有的研究已證明填充墻的存在會使一定范圍內(nèi)的結(jié)構(gòu)所受爆炸作用力增大。而加固填充墻的方法忽視了爆炸源附近完整的墻體對爆炸沖擊波的約束和反射作用。爆炸發(fā)生時完整的墻體使爆炸產(chǎn)生的能量難以耗散，被加固過的墻體將爆炸沖擊波約束在一定空間內(nèi)并進(jìn)行反射，這可能使梁、板、柱等主要受力構(gòu)件受到更大損傷甚至破壞，從而導(dǎo)致建筑發(fā)生坍塌，這種方法更重視“堵”而非“疏”。

我們認(rèn)為，在人流量密集的框架結(jié)構(gòu)公共建筑設(shè)計中，尤其是在開窗面積很少的該類建筑中，不但應(yīng)避免爆炸發(fā)生時產(chǎn)生的大量建筑碎片飛濺對人員財產(chǎn)的損害，還應(yīng)考慮采用合理的泄爆方式以減小爆炸荷載對受力構(gòu)件的作用及損害，從而避免建筑結(jié)構(gòu)坍塌造成更多人員傷亡。通過填充墻體進(jìn)行泄爆是較為合理的選擇。而目前我國的鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)中的填充墻沒有進(jìn)行泄爆設(shè)計，亦沒有規(guī)范或圖集給出框架結(jié)構(gòu)填充墻的泄爆結(jié)構(gòu)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)中的問題，提出了適用于鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)的填充墻泄爆結(jié)構(gòu)，使其既具有一定泄爆作用又不會產(chǎn)生大量建筑碎片。能更有效的減輕爆炸對建筑物的破壞，同時減少人員傷亡及財產(chǎn)損失。

本發(fā)明提供的一種多層框架結(jié)構(gòu)公共建筑的填充墻泄爆結(jié)構(gòu)，包括：框架結(jié)構(gòu)主體和填充墻；所述填充墻包括砌塊填充墻和泄爆墻，所述砌塊填充墻通過砌塊錯位堆砌與框架結(jié)構(gòu)主體和泄爆墻連接，砌塊填充墻表面設(shè)有高分子材料加固層，所述泄爆墻包括型鋼框架和泡沫混凝土復(fù)合板，泡沫混凝土復(fù)合板設(shè)在型鋼框架內(nèi)，型鋼框架與框架結(jié)構(gòu)主體通過預(yù)埋件連接。

較佳地，框架結(jié)構(gòu)主體包括框架梁和框架柱，框架梁與泄爆墻的連接處預(yù)埋有角鋼，框架柱與泄爆墻的連接處預(yù)埋有鋼板，所述型鋼框架與角鋼和鋼板焊接。

較佳地，泄爆墻設(shè)置在砌塊填充墻的上方。

較佳地，泄爆墻位于砌塊填充墻的一側(cè)。

較佳地，泄爆墻通過有限元軟件模擬計算面積。

較佳地，高分子材料加固層為碳纖維布或Polymer Sheet膜材。