[实用新型]低屈服点钢连梁剪力墙结构

说明书

技术领域

本实用新型属于土木工程领域，涉及建筑结构，尤其涉及一种低屈服点钢连梁剪力墙结构。

背景技术

钢筋混凝土剪力墙是目前钢筋混凝土高层建筑中最常用受力构件，可以形成剪力墙结构、框架-剪力墙结构以及各种筒体结构。在地震作用下，在钢筋混凝土剪力墙中，钢筋混凝土剪力墙抵抗大部分水平地震力，同时承受较大部分竖向荷载，因此，钢筋混凝土剪力墙结构抗震性能非常重要。钢筋混凝土剪力墙墙肢一般通过连梁与其他剪力墙墙肢或框架柱进行相互连接，共同受力，形成整体抗震结构体系。在钢筋混凝土剪力墙结构抗震设计中，一般希望首先发生连梁屈服，然后通过连梁屈服后的塑性变形来进行地震能量的耗散，以达到保护剪力墙墙肢的目的，形成“强墙肢弱连梁”理想破坏机制。传统剪力墙结构设计中一般采用钢筋混凝土连梁，但是由于钢筋混凝土连梁的截面高度与跨度比比较小，钢筋混凝土连梁一般均发生剪切脆性破坏，钢筋混凝土连梁的耗能能力非常低，起不到耗散大量地震能量保护墙肢的作用，从而严重影响了剪力墙结构抗震性能，因此，钢筋混凝土剪力墙结构中连梁抗震设计成为目前剪力墙结构设计中的关键难题。

发明内容

为了克服上述现有技术的缺点，本实用新型的目的在于提供一种低屈服点钢连梁剪力墙结构，其具有较高的抗拉强度，使建筑具有良好的抗震性能，具有施工方便，安全高效的特点。

为了达到上述目的，本实用新型采用的技术方案为：

低屈服点钢连梁剪力墙结构，包括钢筋混凝土墙肢4，在钢筋混凝土墙肢4内部纵向设置钢管混凝土暗桩3，所述钢管混凝土暗桩3等间隔焊接至少一个小段钢梁2，相邻钢筋混凝土墙肢4上等高的小段钢梁2之间连接有低屈服点钢梁1。钢筋混凝土墙肢4内部还可以横向设置有至少一道钢筋混凝土暗梁5，所述钢筋混凝土暗梁5与钢管混凝土暗桩3上的小段钢梁2一一对应。

所述低屈服点钢梁1和小段钢梁2都采用H型钢梁或者都采用箱型钢梁。

所述小段钢梁2的材质为低屈服点钢或者普通Q235、Q345型钢材。

本实用新型与现有技术相比具有以下优点：

1)抗震性能优良：由于本实用新型中连梁采用低屈服点钢连梁，低屈服点钢连梁的屈服强度与极限强度比值较低(约为0.4)，在地震作用下，钢连梁较早屈服，但是不会破坏，从而可以耗散大量地震能量，成为钢筋混凝土剪力墙结构中的“保险丝”和“耗能器”，可以有效实现“强墙肢弱连梁”抗震设计理念，有效保护主要受力构件的剪力墙墙肢，使整体结构具有良好的抗震性能。

2)施工方便：由于在剪力墙墙肢端部预先布置有钢管混凝土暗柱，而且在连梁安装位置还预先焊接有小段钢梁，可以在钢筋混凝土剪力墙墙肢施工完毕后再采用栓焊连接安装低屈服点钢连梁，因此，低屈服点钢连梁安装方便、施工简单。

3)修复容易：在地震作用下，主要地震能量均由低屈服点钢连梁承担，所以主要破坏均发生在低屈服点钢梁，而剪力墙墙肢一般不会发生明显破坏，因此，在强烈地震后仅需对低屈服点钢连梁进行更换即可，而低屈服点钢连梁主要与暗柱上小段钢梁栓焊连接，更换时可以直接拆卸更换，因此，强震后修复加固非常方便。

4)取材方便：本实用新型采用的低屈服点钢连梁目前国内多家钢厂均有现成制品，品种丰富、规格齐全、购买方便。

5)应用范围广：适用于各种形式的采用剪力墙结构的建筑结构形式，包括全剪力墙结构、框架-剪力墙结构、筒体结构和短肢剪力墙结构，应用范围极其广泛。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为低屈服点钢梁和小段钢梁都采用H型钢梁时的连接方式示意图。

图3为低屈服点钢梁和小段钢梁都采用箱型钢梁时的连接方式示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步详细说明。

如图1图2所示，本实用新型为低屈服点钢连梁剪力墙结构，包括钢筋混凝土墙肢4，在钢筋混凝土墙肢4内部纵向设置钢管混凝土暗桩3，所述钢管混凝土暗桩3等间隔焊接两个或两个以上的小段钢梁2，相邻钢筋混凝土墙肢4上等高的小段钢梁2之间连接有低屈服点钢梁1，连接的方式可为栓焊等。钢筋混凝土墙肢4内部还可以横向设置有至少一道钢筋混凝土暗梁5，所述钢筋混凝土暗梁5与钢管混凝土暗桩3上的小段钢梁2一一对应。所述低屈服点钢梁1和小段钢梁2都采用H型钢梁，也可以都采用箱型钢梁，所述小段钢梁2的材质为低屈服点钢，但是也可以选择普通Q235、Q345型钢材。

由于低屈服点钢材的屈服强度与极限强度比值较低(约为0.4)，在地震作用下，低屈服点钢连梁较早屈服，而低屈服点钢连梁极限抗拉强度远远高于屈服强度，因此，钢连梁不会破坏，而是一直保持屈服强度，反复发生较大变形，从而可以耗散大量地震输入能量，而使钢筋混凝土剪力墙承受较小地震能量输入不会发生严重破坏。采用本实用新型的低屈服点钢连梁剪力墙结构，钢连梁作为次要受力构件发生屈服，主要受力构件的剪力墙不会发生严重破坏，低屈服点钢连梁相当于结构中的“保险丝”和“耗能器”，可以有效实现“强墙肢弱连梁”的抗震设计理念，使建筑具有良好的抗震性能。而且本实用新型中钢连梁直接连接于钢筋混凝土剪力墙墙肢中的钢管混凝土暗柱上，施工方便，同时在地震后也容易实现低屈服点钢连梁更换。因此，本实用新型具有施工安装方便和抗震性能良好的性能优势，在地震区高层建筑中具有广泛应用前景。