[发明专利]一种用于高烈度地震区的波纹板剪力墙

说明书

 

技术领域

本发明属于建筑结构工程技术领域，特别是涉及一种用于高烈度地震区的波纹板剪力墙。

 

背景技术

中国专利申请200910082194.3公开了“一种波浪钢板剪力墙” ，该波浪钢板剪力墙由波浪钢板、过渡鱼尾板与边缘构件组成，其中，边缘构件梁柱与过渡鱼尾板通过焊接连接，波浪钢板与过渡鱼尾板之间焊接连接，由此形成与梁柱四边焊接的波纹钢板剪力墙。虽然该波浪钢板剪力墙对传统平钢板剪力墙进行了改进，发挥了波浪钢板的优点，提高了剪力墙结构的抗剪和抗疲劳性能，但是该方案存在的主要问题是：一是波浪钢板对自身的初始变形等缺陷很敏感，将降低其承载能力；二是对现有波浪腹板工形构件的试验结果表明，波浪板与翼缘处实施焊接，其焊缝容易发生撕裂破坏；三是波浪钢板与梁柱之间分别需要进行两次焊接，现场焊接工作量巨大，在边缘连接部位容易造成应力集中，必然导致反复荷载作用下整体结构的抗疲劳性能变差，在边缘连接部位形成薄弱部位，大大影响剪力墙结构的耗能能力；四是四边连接的钢板剪力墙需要梁柱为其提供可靠的锚固，当内填钢板强度充分发挥时，将导致柱翼缘发生很明显的屈曲，而柱子作为建筑的竖向承重构件，如果发生破坏将导致整个结构的倒塌。

如何克服现有技术的不足，已成为当今建筑结构工程技术领域中亟待解决的关键难题之一。

 

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足而提供一种用于高烈度地震区的波纹板剪力墙，本发明可与梁连接形成开缝波纹板剪力墙，其性能优越、应用广泛，可满足我国高烈度地震区多高层建筑的抗震要求。

根据本发明提出的一种用于高烈度地震区的波纹板剪力墙，包括左柱、右柱、上梁、下梁、波纹板；其中左柱与上梁、右柱与下梁各两两相连，组成框架结构，其特征在于波纹板在该框架结构内横向设置，即波纹板的波纹线边缘沿着该框架结构竖向设置；波纹板的上下两端通过焊接连接鱼尾板，波纹板的左右两侧通过焊接连接支撑板；波纹板的中部设置有至少1条横缝，横缝的长度小于波纹板的宽度；上梁和下梁分别通过焊接连接鱼尾板座和板座支撑，板座支撑位于鱼尾板座的两侧；鱼尾板与鱼尾板座通过摩擦型高强度螺栓连接，支撑板通过摩擦型高强度螺栓与板座支撑连接。

本发明进一步的优选方案是：波纹板的中部设置有1条或几条横缝；支撑板的长度小于波纹板的高度，板座支撑的长度大于鱼尾板座的高度；支撑板的宽度小于上梁或下梁的宽度；鱼尾板座的厚度和鱼尾板的厚度均大于波纹板的厚度；板座支撑的厚度大于支撑板的厚度；波纹板左右两侧的支撑板之间的距离小于鱼尾板两侧板座支撑之间的距离。

本发明与现有技术相比其显著效果在于：一是延性好。由于在波纹板中设置有横缝，使得波纹板墙能够通过内部钢板的充分塑性变形而耗能，从而比现有四边连接的波浪钢板墙具有更加稳定的滞回耗能性能。二是通过适配横缝的数量，能够调节波纹板的高宽比，从而可调节开缝波纹板墙的延性和抗侧刚度。三是通过将波纹板横向设置，克服了波纹板无法承担由于整体结构竖向变形所产生的附加压力的不足，有效地解决了主体结构的竖向变形对钢板墙受力性能的不利影响，能够承担比一般钢板墙大得多的抗侧力。四是在波纹板左右两侧的支撑板，作为波纹板的平面外支撑，显著降小了波纹板的平面外变形，提高了承载能力。五是因波纹板墙只与梁相连，所以只对梁产生附加弯矩，不会导致柱的屈曲，容易保证塑性铰出现在梁端，符合“强柱弱梁”的抗震设计理念，从而解决了现有技术中边缘柱未能发挥其应有的承载作用的问题，并且加强了受力性能和抗疲劳性能。六是鱼尾板与鱼尾板座通过摩擦型高强度螺栓连接，可以避免梁与波纹板之间焊接撕裂的不足。七是本发明的结构设计，保证了部件焊接可在施工场地之外实现，现场施工时只需用摩擦型高强度螺栓连接即可，从而大大地减少了现场施工的工作量，加快了施工进程，避免了可能造成的工期延误的不足。本发明可取代平钢板剪力墙及四边焊接的波浪钢板剪力墙，本发明广泛用于多高层建筑的钢结构中，特别适用于对于延性和抗侧刚度要求均较高的高烈度地震区的多高层建筑。

 

附图说明

图1是本发明提出的一种用于高烈度地震区的波纹板剪力墙的示意图。

图2是本发明提出的梁与两边连接波纹板剪力墙的剖面图。

图3是本发明提出的波纹板边缘竖向支撑板示意图。

图4是本发明提出的波纹板的截面示意图。