[发明专利]一种啮合型复合耗能减震装配式墙体

说明书

技术领域

本发明涉及一种在建筑物中实现较强耗能能力的一种复合耗能装配式墙体，其在正常使用状态中满足承载力要求和强度构造要求，且安装快速简便。在地震中具有足够的延性和耗能性能，减轻建筑物的破坏，属于结构工程的减震控制及装配式结构技术领域。

背景技术

随着社会的发展，以及近年来地震的频频发生，人们对建筑物的抗震性能越来越加以重视，但是我国大部分地区的建筑物的抗震设计并不完善。历次地震灾害显示，由于建筑结构的施工、设计和维护不当，很多建筑的抗震性能较差，地震时出现严重的变形甚至倒塌破坏，造成巨大的经济损失及人员伤亡。在建筑结构的震害中，很大一部分是因为墙体的抗震性能不足导致结构没有足够多的抗震设防线，动力作用完全由梁和柱等构件承担，最终形成严重破坏。

目前，钢筋混凝土框架结构被普遍应用，而梁柱是主要抗震构件，一般填充墙只是起承重或分割空间的作用，抗震能力有限。在地震下填充墙可能发生局部倒塌或断裂，使原有长柱形成短柱，进一步地降低了抗震性能，以上均给结构及使用者安全性带来隐患。针对这一现象，研究人员不断提出新型的墙体构造或结构体系。钢筋混凝土剪力墙配筋率大，施工复杂，工程成本高，相对钢筋混凝土框架结构应用较少。一般组合式墙体只通过不同墙体的组合作用来提高抗震性能，抗震效果不显著。近年来，部分研究者提出了具有竖向变形缝的墙体形式，但对于厚度较大的墙体，开缝工艺复杂，隔音效果差，设计难度大，且在地震中变形缝处容易出现明显的局部破坏而不易修复。通过以上分析，本发明提出一种啮合型复合耗能减震装配式墙体，该墙体为预制装配式，两墙体通过啮合连接并用螺栓锚固成一个整体，啮合缝隙处填充玻璃纤维混凝土，减震墙体一侧设置竖向变形缝并用交叉型低屈服点钢筋连接螺栓孔。实现墙体在地震作用下的充分耗能，提高墙体的抗震性能。使墙体不但在平常使用中满足承载力要求，而且在地震发生时也能承受地震动的作用，充分发挥墙体的抗震耗能作用，以减少地震中建筑物的损坏程度。

发明内容

为了改善目前建筑结构在强烈地震作用中，填充墙的抗震能力不足这一限制。使墙体在地震动中能最大程度的参与耗能，从而减小建筑物的破坏程度，本发明提出了一种啮合型复合耗能减震装配式墙体。该复合墙体具有布置方便、配筋少、耗能能力强等特点，在地震动作用时，该复合墙能够大量消耗地震动作用中的能量。

为了实现上述目的，本发明采取了如下技术方案：

一种啮合型复合耗能减震装配式墙体，主要包括带凸凹外形的预制钢筋混凝土加肋墙体1、带凸凹外形的预制钢筋混凝土减震墙体2、竖向变形缝3、锚固螺栓4、玻璃纤维混凝土5、交叉型低屈服点钢筋6、保温薄板7、搭接钢筋8；啮合型复合耗能减震装配式墙体中，带凸凹外形的预制钢筋混凝土加肋墙体1和带凸凹外形的预制钢筋混凝土减震墙体2的凸凹处交错啮合，通过啮合结合成一个墙体。

墙体啮合缝隙处填充玻璃纤维混凝土5。

两啮合墙体填充玻璃纤维混凝土5后，用锚固螺栓4将两墙体进行加强锚固，形成一个整体墙体；墙体外部覆盖保温薄板7整平墙面。

带凸凹外形的预制钢筋混凝土减震墙体2中，竖向变形缝3的厚度设置为墙体厚度的三分之二且靠近墙体外侧。

带凸凹外形的预制钢筋混凝土减震墙体2中，锚固螺栓孔用交叉型低屈服点钢筋6连接，交叉钢筋采用低屈服点软钢。带凸凹外形的预制钢筋混凝土加肋墙体1用搭接钢筋8固定于边柱和梁的钢筋骨架中。

带凸凹外形的预制钢筋混凝土加肋墙体1、带凸凹外形的预制钢筋混凝土减震墙体2均为预制钢筋混凝土装配式构件，为加快施工速度，在安装中二者外形能够互相啮合，通过锚固螺栓3锚固成一个整体，且墙体的整体性较普通墙体高，并通过在啮合缝隙处填充玻璃纤维混凝土5、在带凸凹外形的预制钢筋混凝土减震墙体2中设置竖向变形缝3以及在螺栓孔处设置交叉型低屈服点钢筋6，形成三道复合抗震设防线。

带凸凹外形的预制钢筋混凝土加肋墙体1及带凸凹外形的预制钢筋混凝土减震墙体2中凸凹的尺寸要求为：凸出端的厚度为墙体厚度的1/6-1/4；加肋墙体中，凸出端沿墙体高度方向应设置4个及以上，沿墙体宽度方向设置三个及以上；抗震墙体中，凸出部沿墙体宽度方向应设置两个及以上。

玻璃纤维混凝土的轴心抗压强度不能高于带凸凹外形的预制钢筋混凝土加肋墙体1和带凸凹外形的预制钢筋混凝土减震墙体2中混凝土轴心抗压强度值的90％，且其极限应变应为带凸凹外形的预制钢筋混凝土加肋墙体1和带凸凹外形的预制钢筋混凝土减震墙体2中混凝土极限应变的1.1倍以上。