[发明专利]设有自复位变摩擦阻尼器的微预应力自复位墙及其施工方法

说明书

本发明公开了一种设有自复位变摩擦阻尼器的微预应力自复位墙及其施工方法，包括基础梁，设于该基础梁上的若干水平墙体，贯穿若干水平墙体及基础梁并将二者相连接的预应力筋，所述若干水平墙体之间以及水平墙体与基础梁间设置变摩擦阻尼器进行连接固定；施工时在基础梁上预留预应力筋通道并设置中摩擦板，在对应的若干水平墙体上设置内摩擦板或者中摩擦板，将若干水平墙体之间及水平墙体与基础梁连接固定，设置预应力筋后微张拉。该自复位墙在地震作用下，设于墙体间、墙体和基础梁间的变摩擦阻尼器不仅能够通过摩擦大量消耗地震动输入能量，且能够实现变摩擦阻尼器自复位，并结合预应力筋的设置，进一步能够提供自复位力消除墙体的残余变形。

技术领域

本发明属于土木工程领域，尤其涉及设有一种自复位变摩擦阻尼器的微预应力自复位墙及其施工方法。

背景技术

地震给人类带来了巨大的经济损失和人员伤亡。传统的抗震设计采用的是延性设计方法，即在地震作用下，允许结构中某些部位产生屈服和破坏，产生预计的结构破坏形式，从而保证结构整体不至于丧失功能，并通过构件屈服后的塑性变形来耗散大部分的地震能量，从而达到保证主体结构安全的目的。传统的设计方法虽然在避免建筑发生倒塌和人员伤亡方面具有一定的可靠性，并且能满足“小震不坏，中震可修，大震不倒”的抗震设防目标，但在中震以及大震震后的修复工作中，修复成本常常要高于重建成本，导致抗震设防目标并没有有效的完成。

自复位墙是一种通过张拉预应力筋为结构提供侧向刚度和自复位能力，并通过安装各种类型的耗能构件来消耗地震能量的结构形式。自复位墙能有效的减小结构层间侧移和残余变形。

然而现有的自复位预制墙为了提高刚度和自复位能力和抗剪承载力，需要施加很高的预应力。而过大的预应力则会导致结构延性降低，对抗震反而无法起到有利的作用，随着施加初始预应力变大，预应力损失也不可避免，同时，混凝土局部承压的要求也不易满足。

发明内容

发明目的：本发明的第一目的是提供一种能够消耗地震作用下的能量并能够实现完全自复位的微预应力墙；

本发明的第二目的是提供上述微预应力墙的施工方法。

技术方案：本发明设有自复位变摩擦阻尼器的微预应力自复位墙，包括基础梁，设于该基础梁上的若干水平墙体，贯穿若干水平墙体及基础梁并将二者相连接的预应力筋，所述若干水平墙体之间以及水平墙体与基础梁间设置变摩擦阻尼器进行连接固定，该变摩擦阻尼器包括叠放或者套设的内摩擦板和中摩擦板，设于中摩擦板外侧的外摩擦板，中摩擦板和外摩擦板两者的接触面为嵌合的锯齿状起伏坡面，内摩擦板和中摩擦板分别设于若干相邻水平墙体间及分别设于水平墙体和基础梁间。

本发明通过将预应力筋和变摩擦阻尼器相结合运用于墙体中，并同时结合墙体自重，进而能够消耗地震作用下的能量，消除或降低预制装配式钢筋混凝土结构在地震作用下的残余变形，在提高墙体抗剪能力的同时，显著减小后张预应力大小，避免预制水平墙段等主体结构构件出现明显的塑性变形；同时还能实现变刚度，兼顾结构在不同烈度地震下的反应。

进一步说，该装置的内摩擦板、中摩擦板、外摩擦板和水平墙体间通过螺栓连接固定，位于外摩擦板外部的螺栓上套设有碟形弹簧。中摩擦板上开设有为中摩擦板与内摩擦板和外摩擦板发生相对滑动的螺栓预留孔道。优选的，中摩擦板可为H型，内摩擦板可为U型，内摩擦板套设于该中摩擦板内。

再进一步说，变摩擦阻尼器的内摩擦板和外摩擦板的高度大于中摩擦板上半部分，且内摩擦板和外摩擦板高于中摩擦板部位设置钢垫板，三者通过螺栓固定连接。

更进一步说，本发明若干水平墙体间及水平墙体与基础梁间还设有剪力键进行榫合。

本发明上述微预应力自复位墙的施工方法，包括如下步骤：在基础梁上预留预应力筋通道并设置中摩擦板，在对应的若干水平墙体上设置内摩擦板或者中摩擦板，将若干水平墙体之间及水平墙体与基础梁连接固定，设置预应力筋后微张拉。