[发明专利]一种防止带缝钢板剪力墙螺栓滑移的构造

说明书

技术领域

本发明属于结构工程技术领域，特别涉及一种防止带缝钢板剪力墙螺栓滑移的构造。

背景技术

带缝钢板剪力墙的概念最早由日本学者Toko Hitaka等于2002年提出。其基本原理是：在钢板上开设若干竖缝，使竖缝间钢板带(亦称柱状部)类似受弯小柱一样工作，从而将原非开缝钢板剪切为主的变形转化成带缝钢板弯曲为主的变形，大大提高带缝钢板剪力墙的变形及耗能能力。带缝钢板剪力墙还具有刚度可调(通过缝参数)、空间布局灵活(不与柱子而仅与梁连接)等优点，因此是一种优良的抗震耗能构件。

带缝钢板剪力墙可不与框架柱而仅与框架梁连接，因此与交叉支撑等传统抗侧力构件相比，其更便于建筑上门窗洞口的开设。而与框架梁连接时，为使其施工安装方便(尤其避免现场仰焊)，须采取现场高强摩擦型螺栓连接。

采取高强摩擦型螺栓连接还可通过螺栓的终拧时间来减少剪力墙承受楼板和墙体所传来的竖向荷载，避免剪力墙因承受竖向荷载过大而过早失稳，从而大大提高其所适用的建筑总层数。

带缝钢板剪力墙与框架梁通过高强摩擦型螺栓连接的另一个好处是方便其大震破坏后的更换。

综上所述，带缝钢板剪力墙与框架梁采取现场高强摩擦型螺栓连接是使其优势得以充分发挥的重要保证。

但相关试验及分析表明：带缝钢板剪力墙角部因同时负担较大的倾覆力矩以及水平剪力，而且边角部易出现失稳，因此此处的摩擦型高强螺栓容易发生滑移。

带缝钢板剪力墙高强螺栓滑移所带来的不利影响目前还未引起足够的重视，但相关大比例尺构件抗震试验表明滑移至少会带来以下两个严重问题：

1)带来高频率的、尖锐刺耳的噪音，使用户难以承受；

2)导致带缝钢板墙在与框架梁的上、下安装空隙范围内发生转动，进而挤压框架梁的连接板从而引起其角部失稳破坏，而角部失稳会降低其承载力以及变形和耗能能力。

对于带缝钢板剪力墙与框架梁连接螺栓的滑移，国外如日本主要通过对接触面采取特殊的材料和工艺来增加钢板连接处的摩擦系数来实现防止其滑移的。但国内现有的材料及工艺水平还较难通过增加摩擦系数的措施来达到防止其滑移，因此需寻找其它防止螺栓滑移的方法。

从现有研究成果来看，国内还没有相关的研究成果。如中国专利申请号CN200810034318.6的“两边连接大间距开竖缝组合钢板剪力墙”；中国专利申请号CN200810034317.1的“大高宽比组合钢板剪力墙”；中国专利申请号CN200810034316.7的“两边连接组合钢板剪力墙”；上述专利中剪力墙的螺栓布置采取了常规的布置形式，并未针对螺栓滑移采取专门的构造措施。试验表明此种连接极有可能会产生螺栓的滑移问题，螺栓滑移不仅带来巨大的噪音、而且还会导致构件延性及耗能性能的较大损失。

发明内容

本发明的目的是提出一种防止带缝钢板剪力墙螺栓滑移的构造，从而防止或延缓连接带缝钢板剪力墙与框架梁高强摩擦型螺栓连接的滑移。

本发明的技术方案是：

对带缝钢板剪力墙与框架梁连接螺栓的布置形式进行改变，采用非均匀布置——即对带缝钢板剪力墙边角部的螺栓进行有针对性的局部加强；同时，通过细致的边缘加劲措施对带缝钢板墙的角部进行加强以防止因带缝钢板墙的角部失稳引起螺栓滑移。即本发明综合考虑螺栓布置形式以及边角部加劲细节措施来实现防止带缝钢板墙与框架梁连接螺栓的滑移。

具体地，本发明的一种防止带缝钢板剪力墙与框架梁连接螺栓滑移的构造，带竖缝主钢板上下端分别开设与上下框架梁连接用的螺栓孔，所述的螺栓孔采用非均匀布置形式，即带竖缝主钢板上下端边角部的螺栓孔布置从排数和密度方面均大于中间部位的螺栓孔；所述带缝钢板墙四周边缘设加劲，且通过细节措施使边缘加劲形成封闭的系统。

进一步，所述带竖缝主钢板上下端边角部的螺栓孔呈2～4排布置，每排各设2～4个螺栓孔；中部螺栓孔呈单排布置。

所述的带竖缝主钢板上下端边角部的螺栓孔的间距小于中部螺栓孔的间距。

所述的封闭的边缘加劲系统包括纵向边缘加劲和横向边缘加劲。

所述的横向边缘加劲包括夹设于带缝钢板上下端与上下框架梁上下连接板两侧的两块夹板。

所述的夹板外侧面中线沿长度方向加设腹板，使该夹板呈T形。

所述夹板对应带竖缝主钢板上下端螺栓孔开设连接通孔，并通过螺栓与框架梁上下连接板连接。

所述的纵向边缘加劲包括带缝钢板两侧端纵向加劲及设置于上下框架梁上下连接板两侧端的封盖板，该封盖板与上下框架梁上下连接板等高。

所述的纵向边缘加劲采用型钢。