[实用新型]含减震外挂墙板预制混凝土结构体系

说明书

本实用新型公开了一种含减震外挂墙板预制混凝土结构体系，包括外挂墙板以及与其连接的预制混凝土框架、框架剪力墙或内浇外挂混凝土结构的主体结构。外挂墙板与主体结构的连接采用刚性的线连接或柔性的点连接两种形式；消能器设置在外挂墙板的非承重连接节点；消能器可为金属消能器、摩擦阻尼器、粘滞阻尼器或粘弹性阻尼器。本实用新型的结构体系，采用被动控制方法，通过外挂墙板与主体结构之间的相对变形来提供刚度和阻尼，有效地利用这一相互作用来降低地震反应、提升抗震性能。采用线连接时，利用外挂墙板与主体结构间的水平相对滑移变形耗能来减震；采用点连接时，利用非承重节点处与主体结构间的水平或竖向相对变形耗能来减震。

技术领域

本实用新型涉及含减震外挂墙板预制混凝土结构体系，属于建筑结构技术领域。

背景技术

近年来，针对我国建筑领域全寿命过程的节地、节能、节水、节材和环保的共性关键问题，国家在大力发展绿色建筑和建筑工业化，在装配式混凝土建筑方面的研究及应用也逐渐增多。预制混凝土外挂墙板作为建筑的外围护墙体，不仅可满足工业化生产的要求，同时也是进一步提高建筑工业化率的重要途径。

预制混凝土外挂墙板作为非结构构件，设计时仅需要考虑承受其自重以及平面外的风荷载和地震作用。为尽量减小其与主体结构的相互作用，降低外挂墙板对主体结构变形的敏感性，美国预制预应力混凝土协会(PCI)建议从外挂墙板到主体结构的传力路径应为静定，即每块墙板用于承重的连接节点不应超过两个，且应放置在同一水平位置。因此，国外整间外挂墙板与主体结构往往采用四点连接的柔性连接方式，在抗震设计中，为适应主体结构的变形，外挂墙板在地震时能够摇摆变形或滑动变形，是减少外挂墙板与主体结构相互作用的重要措施。这两种变形机制均可通过在螺栓连接件上设置适当的调节变位长孔来实现。

预制混凝土外挂墙板在我国应用时间较短，目前我国的单层整间预制混凝土外挂墙板与主体结构间常用的连接方式为，顶部通过钢筋与上层梁板线连接，底部与下层梁板采用侧向角钢连接。这种刚性连接方式中，外挂墙板顶部预留两排钢筋伸入楼面现浇层中，平面外荷载作用下形成固端约束，施工质量及地震作用下的安全性容易保证。为了减小对主体结构地震作用下破坏模式的影响，顶部的连接钢筋应避开梁端塑性铰区，在水平地震荷载作用下，外挂墙板和主体结构间以水平滑移变形为主。

研究表明，无论是采用柔性的点连接，还是刚性的线连接，外挂墙板与主体结构间都存在较大的相互作用。这一相互作用对直接与墙板相连的构件的受力性能、整个主体结构的动力特性和损伤机制以及外墙板本身的受力性能有不可忽视的影响。

实用新型内容

本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型提出一种含减震外挂墙板预制混凝土结构体系，所述含减震外挂墙板预制混凝土结构体系可提升结构的抗震性能、降低地震反应。

根据本实用新型实施例的含减震外挂墙板预制混凝土结构体系，包括主体结构和多个外挂墙板，每个所述外挂墙板采用刚性的线连接或柔性的点连接方式与所述主体结构连接，所述多个外挂墙板之间依次拼接，相邻两个所述外挂墙板之间设有消能器。

根据本实用新型实施例的含减震外挂墙板预制混凝土结构体系，通过在外挂墙板与主体结构之间引入若干个消能器，使外挂墙板不再是非结构构件，而是成为消能器的支撑构件，并且外挂墙板与消能器一起组成减震单元。经过这样合理的性能化设计，在小震时，消能器保持弹性，外挂墙板与主体结构共同受力，可以有效地提高整个结构的刚度和承载能力，可以更为经济地进行结构的设计。在中震或大震时，外挂墙板与主体结构之间的相对变形为整个结构体系提供了刚度和阻尼，即利用外挂墙板的竖向变形耗能或水平变形耗能，有效地降低整个结构的地震反应，保护关键构件，减轻主体结构的地震损伤，提升结构的抗震性能。

在一些实施例中，当每个所述外挂墙板采用刚性的线连接方式与所述主体结构连接时，所述消能器设置在每个所述外挂墙板的底部。