[发明专利]可恢复耗能剪力墙建造方法及其建造的剪力墙

说明书

本发明提出了一种可恢复耗能剪力墙建造方法及其建造的剪力墙，可恢复耗能剪力墙包括地基和剪力墙，剪力墙采用钢筋和FRP筋混合配筋的方式，剪力墙上安装有旋转式磁流变阻尼器、力传递装置和震动检测装置；力传递装置包括固定桩和连接在磁流变阻尼器转轴端部与固定桩之间的拉筋；震动监测装置包括安装在剪力墙上的传感器和控制器；建造方法包括以下步骤：按照设计配筋并安装固定桩和钢质外壳；浇筑混凝土并预埋传感器和导线；装配旋转式磁流变阻尼器；通过拉筋连接固定桩和旋转式磁流变阻尼器；通过控制器和导线连接传感器和旋转式磁流变阻尼器。本发明能够提高剪力墙的恢复能力和耗能能力，可以有效控制剪力墙的损伤。

技术领域

本发明属于建筑领域，涉及一种可恢复耗能剪力墙建造方法及其建造的剪力墙。

背景技术

混凝土剪力墙是目前建筑领域非常常用的构件，但是传统的混凝土剪力墙结构抗震是通过提高自身承载力和变形能力来抵御地震和耗散能量，当地震来临时，剪力墙只能被动地接受地震带来的各种冲击和破坏，不能针对地震的情况来进行自我调节。传统的建筑物抗震思路是通过提高自身强度来抵御地震，例如增大结构中关键部位构件的尺寸、采用高强度材料等；当地震来临时，建筑物只能被动地接受地震带来的各种冲击和破坏，不能针对地震的情况来进行自我调节。由于事先无法预知地震的强度和特性，一旦地震强度超过建筑物的抗震等级，建筑物便会发生不可逆的破坏甚至整体坍塌，丧失原本的结构功能。混合配筋剪力墙采用钢筋和纤维复合材料(FRP)混合配置，这种新型的抗震结构具有很强的自恢复能力，并具有一定的耗能能力，并且施工与传统剪力墙并无区别，其在震后仍然会发生一定程度的塑性变形与破坏，最主要的缺点是耗能能力不高，并且损伤位置难以预测。

旋转式磁流变阻尼器能够通过调整电流大小调整自身的阻尼性能，本发明将其和混合配筋剪力墙结合起来，充分发挥各自的优势，以提高混合配筋剪力墙的抗震能力和损伤可预测性。

发明内容

本发明提出一种可恢复耗能剪力墙建造方法及其建造的剪力墙，能够提高剪力墙的可恢复能力和耗能能力，而且置于剪力墙内部的旋转式磁流变阻尼器损坏后便于更换。

本发明的采用如下的技术方案：可恢复耗能剪力墙，包括地基和剪力墙，所述剪力墙采用钢筋和FRP筋混合配筋的方式并由混凝土浇筑；横向贯穿剪力墙安装有旋转式磁流变阻尼器，旋转式磁流变阻尼器包括钢质外壳、设置在钢制外壳内的转轴、灌装在阻尼器内部的磁流变液、通过螺杆和螺母安装在钢质外壳两端的盖板，转轴两端部凸出于盖板和墙面的外表面；剪力墙两侧的墙面均安装有与旋转式磁流变阻尼器连接的应力装置，应力装置包括安装在剪力墙上并凸出于墙面的固定桩和连接在磁流变阻尼器的转轴端部与固定桩之间的拉筋；剪力墙上还安装有震动检测装置，震动检测装置包括安装在剪力墙上的传感器和控制器，传感器、控制器和旋转式磁流变阻尼器通过导线依次连接。

进一步，所述钢筋布设在所述剪力墙内形成骨架，所述FRP筋在剪力墙内纵向布设在钢筋形成的骨架的两侧。

进一步，所述剪力墙两侧的墙面上均安装四个所述固定桩，四个固定桩设置在墙面的四角，所述旋转式磁流变阻尼器的转轴端部位于四个固定桩的几何中心，固定桩外端突出于所述剪力墙的墙面，固定桩内端与所述钢筋骨架焊接。

进一步，所述钢制外壳的外表面通过锚筋与所述钢筋骨架焊接并由混凝土浇筑。

进一步，所述转轴端部设置有连接柱，所述拉筋的两端分别与连接柱和固定桩铰接。

进一步，所述传感器安装在所述剪力墙内部，并通过提前预埋的导线与控制器相连。

可恢复耗能剪力墙的建造方法，包括以下步骤：按照所述剪力墙的设计要求进行配筋并预先安装固定桩和旋转式磁流变阻尼器的钢质外壳；混凝土浇筑并预埋传感器和导线；装配旋转式磁流变阻尼器；通过拉筋连接固定桩和旋转式磁流变阻尼器；通过控制器和导线连接传感器和旋转式磁流变阻尼器。