[發明專利]一種輕型木質支撐耗能結構

在審

• 申請號: 201911378358.7
• 申請日: 2019-12-27
• 公開（公告）號: CN111042330A
• 公開（公告）日: 2020-04-21
• 發明（設計）人: 熊海貝;陳佳煒;古田智基
• 申請（專利權）人: 同濟大學;西日本工業大學
• 主分類號: E04B1/26
• 分類號: E04B1/26;E04B1/58;E04B1/98;E04H9/02
• 代理公司: 上?？剖⒅R產權代理有限公司 31225
• 代理人: 蔡彭君

本發明涉及一種輕型木質支撐耗能結構，包括木支撐和木墻骨柱，木支撐和木墻骨柱的端部通過耗能連接件連接，耗能連接件包括支撐連接板、基部面板、骨柱連接板和阻尼耗能模塊，骨柱連接板和基部面板的一條側邊連接，阻尼耗能模塊包括內部阻尼耗能層和外覆阻尼保護層，支撐連接板和基部面板重疊設置且上下兩端通過耗能橋接部連接，支撐連接板和基部面板之間留存有用于插入內部阻尼耗能層的插縫，內部阻尼耗能層插入至插縫中后，連同基部面板和支撐連接板一并包覆于外覆阻尼保護層中。與現有技術相比，本發明具有通過設置耗能連接件，利用剛性骨架和阻尼耗能模塊的組合，使連接節點具有良好的承載能力、節點剛度和耗能能力，從而有效提升輕型木結構剪力墻的耗能能力和抗側能力等優點。

技術領域

本發明涉及建筑結構工程技術領域，尤其是涉及一種輕型木質支撐耗能結構。

背景技術

木材是廣泛應用的建筑材料，具有可再生、綠色環保的特點。以木材為主要建筑材料的輕型木結構房屋具有節能環保、施工快捷、抗震性能好等優點。建筑在材料生產、建造及使用維護過程中均需消耗大量的能源，因此大力推廣輕型木結構房屋在我國的發展與應用是支撐建筑行業節能減排和可持續發展的重要途徑。

輕型木結構是由木框架剪力墻、木樓蓋和木屋蓋構成的結構體系。木框架剪力墻是由墻骨柱、頂梁板與底梁板形成的木框架和木基結構板采用釘子連接而成，是輕型木結構體系中主要的抗側力構件，用于抵抗由風和地震產生的水平作用力。

研究表明木框架剪力墻整體性和抗側性能相對較差，原因在于墻骨柱上下與頂梁板和底梁板采用釘連接，近似為鉸接，因而木框架基本只能承擔豎向荷載，而水平荷載由墻體面板承擔。然而，木框架與墻體面板間的釘連接較為薄弱，水平荷載作用下釘連接往往首先破壞，導致墻體面板與木框架分離，墻體抗側性能下降。

在木框架間設置支撐可有效提高木框架的抗側能力，并進一步提升木框架剪力墻的整體性和抗側性能。但水平荷載作用下支撐是主要受力構件，支撐與木墻骨柱的連接節點是決定支撐有效工作的關鍵。然而，目前常用的釘連接和金屬連接件的耗能能力較差，水平荷載作用下支撐與木墻骨柱的連接節點往往會發生釘子拔出、木材橫紋撕裂以及木材劈裂等不利現象，導致支撐與木墻骨柱分離，使墻體整體性能與抗側性能降低。

發明內容

本發明的目的就是為了克服上述現有技術存在的缺陷而提供一種輕型木質支撐耗能結構，不僅可以提高墻體的抗側能力，還可以在地震發生時通過高阻尼材料和耗能橋接部的依次變形來耗散能量，使木支撐和木墻骨柱不受破壞以有效保證木框架墻體的整體性能和抗側性能，且地震發生后可簡易替換耗能連接件，從而有效降低輕型木結構建筑的災害維修成本。

本發明的目的可以通過以下技術方案來實現：

一種輕型木質支撐耗能結構，包括木支撐和木墻骨柱，所述木支撐和木墻骨柱的端部通過連接件連接，所述連接件包括支撐連接板、基部面板、骨柱連接板和阻尼耗能模塊，所述骨柱連接板和基部面板的一條側邊連接，所述阻尼耗能模塊包括內部阻尼耗能層和外覆阻尼保護層，所述支撐連接板和基部面板重疊設置且上下兩端通過耗能橋接部連接，所述支撐連接板和基部面板之間留存有用于插入所述內部阻尼耗能層的插縫，所述內部阻尼耗能層插入至所述插縫中后，連同基部面板和支撐連接板一并包覆于所述外覆阻尼保護層中。

所述木支撐和木墻骨柱在通過連接件連接的端部形成夾角。

所述基部面板和骨柱連接板通過焊接固定。

所述基部面板和骨柱連接板由同一塊剛性板彎折而成，且彎折處設有多個用于增加截面慣性矩的凸起節點。

所述骨柱連接板、基部面板和支撐連接板由同一塊剛性板彎折而成，所述剛性板成橫向的T型，所述支撐連接板由分別位于基部面板上下兩端的基部面板單板彎折后通過企口連接而成。

所述剛性板的基部面板單板和基部面板的彎折處開設有條形孔，其中開設條形孔后剩余的肋部在彎折后形成所述耗能橋接部。