[發明專利]一種防屈曲支撐耗能無損傷功能可恢復剪力墻

在審

• 申請號: 201811628481.5
• 申請日: 2018-12-28
• 公開（公告）號: CN109610695A
• 公開（公告）日: 2019-04-12
• 發明（設計）人: 陳適才;張海潮;鄭路遙;閆維明
• 申請（專利權）人: 北京工業大學
• 主分類號: E04B2/56
• 分類號: E04B2/56;E04B1/98;E04H9/02
• 代理公司: 北京思海天達知識產權代理有限公司 11203
• 代理人: 張立改

一種防屈曲支撐耗能無損傷功能可恢復剪力墻，屬于建筑結構工程領域。包括角部空缺異型剪力墻、鋼板耗能支撐、防屈曲約束構件、高強螺栓、預應力索。通過在異型剪力墻角部設置空缺部位，通過高強螺栓在空缺部位安裝鋼板耗能支撐，通過調節寬度和厚度和截面形狀以及預應力水平，實現不同的耗能需求，通過分開設置防屈曲支撐實現耗能構件的震后更換，保護墻體受損，實現剪力墻無損傷并且功能可恢復。適用于建筑剪力墻結構中剪力墻構件的設計與應用。本發明受力機制明確、剪力墻自身無損傷、沒有殘余變形、抗震性能優越、具有構造簡單，功能可快速恢復的優勢。

技術領域

本發明涉及一種防屈曲支撐耗能無損傷功能可恢復剪力墻,屬于土木工程建筑結構技術領域。

背景技術

剪力墻是多高層結構抗震的關鍵構件,影響整體結構的抗震性能，國內外研究者對各種剪力墻構件進行了研究，得到了很多重要研究成果，但已有的剪力墻在地震作用下會發生損傷甚至破壞、難以修復。因此，功能可恢復結構是目前研究的熱點問題。

一般功能可恢復剪力墻結構主要通過將剪力墻結構底部斷開，通過預應力索和附加設置耗能器來增加耗能；或者通過設置可更換連梁來實現，即通過連梁耗能并且在震后通過更換連梁來實現功能可恢復；但這些方法沒有很好考慮剪力墻角部區域在地震作用下的損傷和破壞，導致剪力墻損傷后結構功能難以恢復，隨著結構地震損傷后快速修復的功能要求，目前許多結構通過引入預應力自復位技術，在結構中施加預應力，增強其自復位能力。因此研究抗震性能好的無損傷的功能可恢復剪力墻對推廣地震損傷后快速修復結構技術具有重要的意義。

發明內容

本發明提出了一種防屈曲支撐耗能無損傷功能可恢復剪力墻，在剪力墻角部易損傷破壞部位設置空缺部位形成異型剪力墻，并在空缺部位安裝鋼板耗能支撐，然后通過防屈曲約束構件約束支撐防止屈曲，最后通過預應力索貫穿異型剪力墻和基礎連接在一起，形成一種防屈曲支撐耗能無損傷功能可恢復剪力墻。其中鋼板耗能支撐通過防屈曲增強耗能，受力機制明確，易更換，而異型剪力墻主體結構不發生損傷，從而達到無損傷功能可恢復的效果。本發明適用于土木工程結構，研究對象為剪力墻結構。本發明構造簡單，受力機制明確、易更換并且具有良好的抗震性能。

本發明的技術方案如下：

一種防屈曲支撐耗能無損傷功能可恢復剪力墻，包括角部空缺的異型剪力墻、鋼板耗能支撐、防屈曲約束構件、高強螺栓、預應力索，其特征在于：在異型剪力墻的下面為基礎，異型剪力墻下端具有角部空缺部位通過高強螺栓將鋼板耗能支撐與基礎固定連接，即鋼板耗能支撐位于空缺部位，鋼板耗能支撐上端與空缺部位的上端面固定連接，鋼板耗能支撐下端與基礎固定連接，防屈曲約束構件設置在鋼板耗能支撐周圍進行約束支撐；并通過預應力索貫穿異型剪力墻和基礎連接在一起，形成一種防屈曲支撐耗能無損傷功能可恢復剪力墻。

角部空缺部位為多個，形成對稱結構。

鋼板耗能支撐可以包括不同寬度、不同厚度以及不同截面形狀(一字形，十字形)。

防屈曲約束構件可以為鋼筋混凝土包裹鋼板耗能支撐或采用型鋼約束鋼板耗能支撐。

角部空缺異型剪力墻為鋼筋混凝土墻或鋼板組合墻。

預應力索在異型剪力墻截面上為單孔預應力布置或多孔布置。

鋼板耗能支撐直接通過拉壓變形耗能，耗能能力強；鋼板耗能支撐設置在剪力墻角部容易損傷和破壞部位，帶替部分剪力墻，剪力墻自身保持彈性，不發生損傷和破壞，鋼板耗能支撐破壞后，可以通過更換新的鋼板耗能支撐實現功能快速恢復；另外根據剪力墻尺寸以及耗能需求，可以設置不同寬度和不同厚度的鋼板支撐以及調節預應力索的預應力水平來實現不同的需求。

與一般剪力墻相比，本發明的優點是：

(1)此異型剪力墻，鋼板耗能支撐構件集中設置在剪力墻易損傷和破壞區域，保護剪力墻不損傷，并且受力機制明確。