[發(fā)明專利]兩邊連接的內(nèi)置開豎縫鋼板的雙波形鋼板剪力墻

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• 申請日: 2020-09-15
• 公開（公告）號: CN111980224A
• 公開（公告）日: 2020-11-24
• 發(fā)明（設計）人: 歐進萍;馮利飛
• 申請（專利權）人: 大連理工大學
• 主分類號: E04B2/58
• 分類號: E04B2/58;E04B2/60;E04B1/98;E04H9/02
• 代理公司: 大連理工大學專利中心 21200
• 代理人: 溫福雪;侯明遠

本發(fā)明屬于結(jié)構(gòu)工程領域，提供兩邊連接的內(nèi)置開豎縫鋼板的雙波形鋼板剪力墻，由開豎縫鋼板，覆蓋在開豎縫鋼板兩側(cè)的梯形波折鋼板以及與組合后的內(nèi)嵌鋼板相連的邊緣框架組成。梯形波折鋼板與開豎縫鋼板在波谷/波峰位置處通過高強螺栓進行可靠連接，組合后的內(nèi)嵌鋼板與預先設置在邊緣框架上的對稱角鋼進行焊接。通過改變開豎縫鋼板和波形鋼板的截面參數(shù)，能夠調(diào)節(jié)剪力墻的抗側(cè)剛度和強度；同時采用兩邊連接有助于門窗洞口的設置以及結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定性。本發(fā)明作為一種新型的抗側(cè)力和耗能構(gòu)件，可廣泛適用于多高層建筑中，具有一定的實用價值和推廣意義。

技術領域

本發(fā)明涉及一種新型耗能、防屈曲、輕質(zhì)高強的兩邊連接的內(nèi)置開豎縫耗能鋼板的雙波形鋼板剪力墻，主要作為模塊化鋼結(jié)構(gòu)的模塊單元中的抗側(cè)和耗能構(gòu)件使用，屬于結(jié)構(gòu)工程技術領域。

背景技術

目前工程抗震研究的熱點之一：如何減輕地震后建筑結(jié)構(gòu)主要承力構(gòu)件、非結(jié)構(gòu)構(gòu)件的不可恢復性的損傷，使結(jié)構(gòu)在地震后能夠迅速修復并能正常使用。在結(jié)構(gòu)中設置耗能構(gòu)件可以有效地耗散地震的輸入能，使結(jié)構(gòu)的變形主要集中在耗能構(gòu)件中。

開豎縫鋼板是在鋼板剪力墻的中部開等間距豎縫，將原本整塊的平鋼板劃分為若干個長條形的板帶，從而打斷傳統(tǒng)鋼板剪力墻受剪時的斜向拉力帶，使得每個板條均以受彎柱的受力狀態(tài)進行承載。因此，豎縫鋼板剪力墻將鋼板剪力墻的剪切變形轉(zhuǎn)化為彎曲變形，提升了鋼板的延性性能。豎縫鋼板剪力墻雖然能夠有限解決傳統(tǒng)鋼板剪力墻滯回曲線“捏攏”的現(xiàn)象，但是其面外變形顯著，而且由于破壞了傳統(tǒng)鋼板剪力墻在屈曲后較為穩(wěn)定的拉力帶承載力，豎向開縫鋼板剪力墻的極限承載力大幅衰減。

采用在豎向開縫鋼板的兩側(cè)覆蓋波形鋼板的措施，可以在一定程度上約束豎向開縫鋼板的面外變形，延緩鋼板屈曲；同時波形鋼板對扣形成的閉合截面可以為整個鋼板剪力墻體系提供更高的抗側(cè)能力，因此可以彌補豎向開縫鋼板剪力墻極限承載力低的缺陷。由于波形鋼板的厚度較薄，在水平剪力作用下，兩塊對扣波形鋼板的螺栓連接位置處容易出現(xiàn)鋼板撕裂的現(xiàn)象，因此在其內(nèi)設置豎向開縫鋼板也可以起到對連接位置進行加強的作用。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種耗能性能穩(wěn)定、輕質(zhì)高強、設計參數(shù)可控、可應用于模塊化鋼結(jié)構(gòu)模塊單元的兩邊連接的內(nèi)置開豎縫鋼板的雙波形鋼板剪力墻。

本發(fā)明的技術方案：

兩邊連接的內(nèi)置開豎縫鋼板的雙波形鋼板剪力墻，主要由內(nèi)置開豎縫鋼板，開豎縫鋼板兩側(cè)的梯形波折鋼板以及邊緣框架三部分組成；所述內(nèi)置開豎縫鋼板可根據(jù)實際情況和設計需要開設不同寬度，不同形式的豎縫，四周通過焊縫與兩側(cè)的波形鋼邊緣進行連接；所述波形鋼板采用梯形波折形式，在兩塊波形鋼板的波谷位置處通過高強螺栓與內(nèi)嵌開豎縫鋼板進行連接形成完整的內(nèi)嵌鋼板體系；所述邊緣框架由上邊緣框架梁、下邊緣框架梁、左邊緣自帶邊柱和右邊緣自帶邊柱共同組成。

在上述兩邊連接的內(nèi)置開豎縫鋼板的雙波形鋼板剪力墻中，所述開豎縫鋼板為豎向開有通透縫的鋼板。

在上述兩邊連接的內(nèi)置開豎縫鋼板的雙波形鋼板剪力墻中，所述豎向開縫平鋼板與兩側(cè)的波形鋼板鉚接與波谷波峰位置處，在其邊緣位置處，與波形鋼板邊緣進行焊縫連接形成完整的內(nèi)嵌鋼板體系。

在上述兩邊連接的內(nèi)置開豎縫鋼板的雙波形鋼板剪力墻中，所述完整的內(nèi)嵌鋼板體系直接插入到邊緣框架周邊預先設置的對稱角鋼中，并與對稱角鋼通過焊縫進行可靠連接。

在上述兩邊連接的內(nèi)置開豎縫鋼板的雙波形鋼板剪力墻中，所述對稱角鋼是通過螺栓與上下邊緣框架柱以及左右自帶邊柱進行相連，對稱角鋼也可以在一定程度上限制剪力墻的面外位移。

在上述兩邊連接的內(nèi)置開豎縫鋼板的雙波形鋼板剪力墻中，通過改變豎向開縫的寬度、布置形式以及梯形波折鋼板的截面形狀參數(shù)波谷段寬度，波峰段寬度，波幅，傾斜段傾角，鋼板厚度等，可以設計不同的剪力墻強度和剛度，進而實現(xiàn)不同的屈服荷載及其對應的屈服位移，實現(xiàn)參數(shù)可控的設計。