[发明专利]一种钢板高强混凝土组合剪力墙

说明书

技术领域

本发明属于钢与混凝土组合结构及混合结构技术领域，具体涉及一种双层钢板混凝土剪力墙结构。

背景技术

剪力墙结构是抵抗水平荷载的一种抗侧力体系。在地震作用下，剪力墙不仅承担了大部分地震剪力，而且还起到了耗散地震能量的重要作用，其抗震性能的好坏对整个结构的抗震性能起到决定性作用。因此，剪力墙抗震性能的研究对于提高高层、超高层结构的整体抗震性能具有重要意义。

在工程结构中采用高强材料，既可满足现代工程结构向高层和大跨度发展的需求，减小结构构件截面尺寸，节约材料用量；也可提高混凝土结构的耐久性，延长结构使用年限，具有良好的经济和社会效益。但混凝土的抗压强度提高后，其抗拉、抗剪强度和粗骨料的强度相对较低，延性降低，因而降低了高强混凝土结构的抗震性能。

钢板剪力墙是一种很好的多高层抗侧力结构，适用于高烈度地震区。由于钢板剪力墙具有良好的抗侧力性能，近二三十年来，世界各国对其进行了广泛的研究，并应用于各种多高层建筑中。然而，早期的钢板剪力墙结构体系的设计，是基于弹性屈曲作为极限状态的，这样钢板剪力墙往往很厚，于是，近来，很多研究开始进行其它方面的研究，如密肋形式，新型组合剪力墙，防屈曲钢板剪力墙等。

发明内容

本发明的目的在于提供一种钢板高强混凝土组合剪力墙，该组合剪力墙能够加大混凝土与钢板的粘结力，从而大幅度提高钢板剪力墙的极限抗剪承载力。

为达到上述目的，本发明采用了以下技术方案：

该组合剪力墙包括外包双层钢板以及浇筑于外包双层钢板之间的高强度混凝土。

所述外包双层钢板相对侧的表面上设置有若干排栓钉。

所述外包双层钢板是由相对设置的外包钢板单元围合而成的剪力墙外包模板，高强度混凝土包裹在剪力墙外包模板内。

所述剪力墙外包模板由四块外包钢板单元组成。

所述外包双层钢板之间设置有若干个间隔排列的加劲板，高强度混凝土浇筑于加劲板与外包双层钢板围合形成的若干个独立的腔室内。

所述组合剪力墙的截面含钢率为0.04-0.2。

本发明的有益效果体现在：

本发明所述组合剪力墙是在钢板剪力墙的基础上提出的一种新型剪力墙形式，是一种适用于高层及超高层建筑的新型组合剪力墙。本发明将混凝土填于双层钢板之间，并用栓钉将钢板与混凝土紧密耦合，混凝土和钢板彼此互相约束，从而提高内填混凝土的变形能力，使得剪力墙在荷载作用下的延性及耗能能力有大幅度的提高。如果横向再加上拉结措施，钢板对混凝土的约束作用更强。这样就能使用高强混凝土，进而减少墙体的厚度，节约空间。内填混凝土能有效地阻止钢板的向内屈曲，而栓钉的耦合，则能有效的推迟钢板的向外鼓曲，因此，本发明所述组合剪力墙结构体系能有效地推迟钢板的屈曲，从而达到弹塑性状态，很大程度上提高了钢板剪力墙的极限抗剪承载力。另外，双钢板组合剪力墙的构造简单，外侧钢板可以兼做模板使用，施工简便。

对于现有内置钢板和单侧钢板组合剪力墙，由于混凝土位于钢板外侧或两侧，在大变形的情况下，混凝土板可能会发生开裂剥落，对钢板的约束作用大大减弱，使组合剪力墙在大震作用下的延性及耗能能力大幅降低；而且混凝土开裂较难控制，裂缝外露难以避免，从而影响正常使用和耐久性。因此，采用外包双层钢板高强混凝土组合剪力墙是解决上述问题的有效途径之一，通过剪力墙外包钢板与加劲板形成的腔体，不仅对高强混凝土起到有效的约束作用，提高剪力墙承载能力和变形能力，而且可以避免混凝土裂缝的暴露，提高其使用性能和耐久性；使得高性能混凝土剪力墙在地震区高层及超高层结构中应用成为可能。

本发明所述组合剪力墙通过在双层钢板之间配置自上至下通长的加劲板，能够确保钢板与混凝土更好耦合，协同工作，从而达到提高剪力墙的承载能力和抗震性能的目的，创造更多更好的社会效益和经济效益。

本发明所述组合剪力墙使高强度混凝土能够在高层、超高层建筑以及高地震烈度地区的建筑中得以推广应用，特别是抗震设防烈度8度以上地区的高层以及超高层建筑。

附图说明

图1为本发明所述组合剪力墙的结构示意图之一；

图2为本发明所述组合剪力墙的结构示意图之二；

图3为本发明所述组合剪力墙的结构示意图之三；

图中：1为外包钢板单元，2为栓钉，3为加劲板，4为混凝土

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。