[发明专利]一种带竖向ECC耗能带的组合装配式剪力墙及其制作方法

说明书

本发明公开了一种带竖向ECC耗能带的组合装配式剪力墙及其制作方法。在剪力墙体两侧设置钢管混凝土边框柱；剪力墙体内设置若干平行的部分填充式组合芯柱；在边框柱和芯柱之间以及各芯柱之间以ECC耗能带填充，经过与上、下边框梁组装，构成带竖向ECC耗能带的组合装配式剪力墙。与普通钢管混凝土边框剪力墙及钢板剪力墙相比，其抗侧刚度大，承载力高，耗能能力好，后期抗震性能稳定，承载力和刚度退化慢，多道防线抗震，性能更为优越；且施工方便，预制化程度高，布置灵活，可用于高层或大型复杂多层建筑中。

技术领域

本发明属于建筑抗震领域，涉及一种带竖向ECC耗能带的组合装配式剪力墙及制作方法。

背景技术

装配式建筑是用预制部件在工地装配而成的建筑。发展装配式建筑是建造方式的重大变革，是推进供给侧结构性改革和新型城镇化发展的重要举措，有利于节约资源能源、减少施工污染、提升劳动生产效率和质量安全水平，有利于促进建筑业与信息化工业化深度融合、培育新产业、新动能、推动化解过剩产能。近年来，我国积极探索发展装配式建筑，但建造方式大多仍以现场浇筑为主，装配式建筑比例和规模化程度较低，与发展绿色建筑的有关要求以及先进建造方式相比还有很大差距。

同时，随着社会生产的发展和人们生活的需要，追求个性化的大型复杂高层建筑日益增多，对整体结构的抗震性能要求也越来越高。量大面广的钢筋混凝土高层建筑通常由梁、柱、楼板、剪力墙及筒体构成，剪力墙和由剪力墙组成的筒体是高层建筑抗震的核心部分，所以剪力墙结构的抗震性能对于高层建筑的安全可靠有着至关重要的作用。现有的钢筋混凝土剪力墙在地震作用下延性较差，容易发生脆性破坏，这对整体结枃的抗震性能十分不利。

剪力墙是高层建筑结构中的核心抗侧力部件，研制抗震性能好的剪力墙是建筑抗震设计的关键技术之一。近年来对于组合剪力墙的研究越来越多。钢-混凝土组合剪力墙的形式有很多种，可以将型钢、钢管、钢板等和混凝土在剪力墙的不同部位进行不同形式的组合，目前对于组合剪力墙研究较多的主要有两种类型：一种是“组合墙板剪力墙”，其墙板采用钢板和混凝土墙板进行不同形式组合，从而形成“组合墙板”。另一种是“带边框组合剪力墙”，这类组合剪力墙的墙板一般采用钢筋混凝土，而边框柱采用H型钢混凝土或钢管混凝土；另外，墙板也可采用钢板，而边框柱采用钢筋混凝土。

此外，剪力墙还要求有较大的弹性初始刚度、大变形能力和良好的塑性性能、稳定的滞回特性等特点。外包混凝土组合剪力墙的出现不但很好的满足了上述要求，而且能够有效地克服钢筋混凝土剪力墙自重大、角部混凝土易开裂、易碎等缺点，此外还加大了剪力墙的侧向抗弯刚度，已成为一种非常具有发展前景的高层抗侧力体系。然而，一般的钢筋混凝土剪力墙、钢板组合剪力墙等墙体混凝土部分在受力发生碎裂破坏后，竖向承载力会大幅度降低，从而造成整个墙体的竖向承载力降低，同时也加速了作为二道防线的边框的破坏，整个结构的耗能和延性也随之降低，致使剪力墙的后期抗震性能削弱和降低。

高延性水泥基复合材料(ECC)是指基于断裂力学、微观物理力学和统计学优化设计，使用短纤维增强，且纤维掺量不超过复合材料总体积2％的复合材料，其硬化后的复合材料具有显著的应变硬化特征，在拉伸荷载作用下可产生多条细密裂缝，极限拉应变可稳定地达到3％以上，属于新型工程用水泥基复合材料。ECC组成材料包括纤维、水泥、砂、水、矿物掺合料和增稠剂，通常情况下水灰比小于0.5，试验研究已经证实ECC的应变能力一般为3％～6％，最高可达8％，耗能能力是常规纤维混凝土的3倍。因此ECC在提高结构的延性、耗能能力、抗侵蚀性、抗冲击性和耐磨性方面具有显著的优势。但目前尚未见到ECC浇筑体作为耗能带在组合剪力墙中的应用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种带竖向ECC耗能带的组合装配式剪力墙及其制作方法。

为达到上述目的，本发明采用了以下技术方案：