[发明专利]一种可更换式耗能钢板组合开缝剪力墙

说明书

技术领域

本发明涉及建筑结构抗震和耗能减振控制领域，具体是一种可更换式耗能钢板组合开缝剪力墙。

背景技术

由于钢筋混凝土剪力墙结构的刚度大、在水平作用下，侧向变形小，承载力容易满足要求，所以被广泛使用于建造较高的高层建筑。为了扩大剪力墙的应用范围和改善剪力墙的抗震性能，许多学者对剪力墙结构作了深入研究。

早在六十年代末，日本的武腾清教授就提出了带竖缝剪力墙的设计思想，以此来改善剪切墙结构延性低、抗震性能差的缺点。这种带缝剪力墙是作为一种填充墙嵌固在框架中，以一定的间距设置竖向缝并予以特殊形式的配筋，减小剪力墙的初始刚度，这种结构体系是将整个填充墙作为“牺牲’’构件考虑的。此后国内外学者分别就开缝及不开缝剪力墙的刚度、强度、延性、耗能等做了大量的研究，并且对开缝的位置、形式也做了一系列的理论分析及实验研究。针对一般的钢筋混凝土剪力墙结构，广泛使用的是开竖缝剪力墙，开竖缝剪力墙是在钢筋混凝土剪力墙中间，以一定间隔沿竖向设置许多缝，这些缝部位的混凝土和钢筋都是断开的，所以开缝区每段墙的受力情况与I字型墙柱相似，从而把普通剪力墙所具有的“强而脆”的性能变成“强度略降低而延性提高”的性能，也以此提高了结构的抗震能力。虽然开竖缝剪力墙延性提高，但存在承载力下降、耗能能力差的不足。

针对上述开竖缝剪力墙的缺点、充分利用竖向通缝两侧的变形和发挥软钢板的屈服耗能能力，本发明提出了一种可更换式耗能钢板组合开缝剪力墙，从而提高建筑结构的耗能和抗震能力。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明的目的在于提供一种可以提高建筑结构的耗能和抗震能力的可更换式耗能钢板组合开缝剪力墙，同时又能达到工程实施方便，且方便维修更换的目的。

一种可更换式耗能钢板组合开缝剪力墙，用于提高建筑结构的耗能和抗震能力，包括：

剪力墙，所述剪力墙竖向开设有通缝；

增强约束钢板，用于提高所述剪力墙的刚度和承载力及实现可更换性，所述增强约束钢板至少包括四块，分别设置于所述通缝两侧的墙体上并与所述通缝两侧的剪力墙浇筑连接；

耗能钢板，用于增强所述剪力墙的屈服耗能能力，所述耗能钢板至少包括两块，分别设置于所述增强约束钢板的外侧并将同侧的增强约束钢板连接固定；

螺纹套筒，用于所述耗能钢板及增强约束钢板的连接固定，所述螺纹套筒穿设于对称设置在所述通缝两侧的所述增强约束钢板之间，并与所述增强约束钢板形成一个浇筑框架后和所述剪力墙浇筑为一体，所述耗能钢板通过螺栓与所述增强约束钢板连接固定。

优选的，所述剪力墙在所述通缝两侧的墙体厚度小于所述剪力墙的厚度，所述剪力墙的单侧厚度差为至少20mm。

优选的，所述通缝的宽度为20-25mm，所述通缝填充有粘弹性材料层或软木材料层。

优选的，所述耗能钢板为低屈服力的软钢板，所述软钢板上开设有圆孔或椭圆孔。

优选的，所述增强约束钢板和螺纹套筒采用焊接方式固定。

采用以上技术方案的有益效果是：该组合开缝剪力墙充分利用剪力墙竖向开设的通缝两侧的变形和耗能钢板的屈服耗能能力，来提高整个结构的耗能力。同时也通过在剪力墙开设竖缝的内、外两侧墙体上设置增强约束钢板，提高该开缝剪力墙的刚度和承载力。在开竖向通缝的剪力墙的通缝局部区域内外两侧设置增强约束钢板，既保证了该剪力墙的变形能力也方便了内外两侧耗能软钢板的连接和更换。该组合开缝剪力墙在结构正常使用的风荷载组合作用下，提供了足够的抗侧刚度；而在地震荷载作用下的大幅值振动时，利用软钢板的屈服耗能能力，发挥耗能减震作用。可更换式耗能钢板组合开缝剪力墙具有普通开竖缝剪力墙延性好的优点，同时弥补了普通开竖缝剪力墙耗能能力差、刚度和承载力下降的缺点，同时实现了方便施工安装和震后修复、更换，符合建筑结构抗震、减震设计及功能性要求等优点。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例技术中的技术方案，下面将对实施例技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明可更换式耗能钢板组合开缝剪力墙的结构示意图；

图2是本发明可更换式耗能钢板组合开缝剪力墙中的增强约束钢板与螺纹套筒连接图；

图3是本发明可更换式耗能钢板组合开缝剪力墙中的增强约束钢板与剪力墙整体浇筑图；

图4是本发明的可更换式耗能钢板组合开缝剪力墙的分解示意图；