[发明专利]一种螺栓连接预制混凝土块槽型肋防屈曲钢板抗震墙

说明书

本发明公开了一种螺栓连接预制混凝土块槽型肋防屈曲钢板抗震墙。钢板墙四周与钢梁、钢柱固定连接，多根槽型肋上下平行固定在钢板墙两侧墙面，预制配筋混凝土块在上下相邻两个槽型肋之间以及槽型肋和钢梁腹板之间并紧贴钢板墙表面，用连接螺栓进行固定连接，形成主要由槽型肋、预制配筋混凝土块和连接螺栓构成的防屈曲结构；槽型肋由槽型肋翼缘和槽型肋腹板以相垂直呈L形地焊接而成，槽型肋腹板分别与槽型肋翼缘、钢板墙焊接，槽型肋腹板与钢板墙垂直，槽型肋翼缘与钢板墙平行。本发明的防屈曲钢板抗震墙现场施工便捷，二次焊接较少，提高了钢板墙的抗剪承载力、抗弯承载力和大震耗能能力等整体稳定性。

技术领域

本发明属于建筑结构工程技术领域的一种防屈曲钢板抗震墙，具体是涉及了一种螺栓连接预制混凝土块槽型肋防屈曲钢板抗震墙，可广泛适用于各类钢结构建筑的抗侧力体系之中。

背景技术

我国人口众多，土地资源相对匮乏，发展多层和高层住宅符合我国的基本国情。与普通的混凝土住宅相比，钢结构住宅具有绿色环保、产业化和信息化程度高、防灾减灾能力强等优势。并且近年来住建部要求加快推进装配式钢结构住宅建设，以促进建筑产业转型升级，实现绿色可持续发展目标，从国家层面给钢结构住宅的推广与应用发出了最强音，钢结构住宅迎来巨大的市场需求空间。

在高层建筑钢结构中，用于抵御风荷载、地震作用等水平力的抗侧力体系主要有混凝土剪力墙、钢支撑、钢板剪力墙等。混凝土剪力墙和钢结构一起使用，属于混合结构，然而依靠混凝土剪力墙提供抗侧刚度并承受水平力，对结构侧移要求严格，钢结构抗侧延性好的优势无法发挥。钢支撑有较好的抗侧力性能，但支撑与梁柱之间的连接节点构造复杂，用钢量大，且制作加工成本高，现场施工误差大，并且钢支撑在地震作用下发生屈曲后，其承载力随侧移的增加而急剧退化，抗震性能不佳。钢板剪力墙由于构件形式简单，连接节点容易实现，得到广泛的应用。

在抗震设计的第二阶段，希望钢板剪力墙有较好的塑性变形来消耗更多的地震能量。而钢板剪力墙纵横向尺寸较大，钢板厚度相对较小，很容易发生失稳而使得抗弯和抗压承载力急剧下降，抗剪承载力则通过发展斜拉力场来得以一部分保留，但斜拉力场对与之相连的柱子施加了过多的横向荷载，柱子本身有被拉弯及发生平面外弯扭屈曲的可能。

按《钢板剪力技术规程》JGJ/T380-2015的建议，目前常用的克服钢板剪力墙失稳的方法有两种。第一种是在钢板剪力墙上设置纵横两个方向的加劲肋，将钢板剪力墙划分为小方格，降低宽厚比，提高屈曲承载力。第二种方法是在钢板剪力墙外侧固定混凝土块，利用混凝土块的刚度来约束钢板剪力墙，从而避免钢板剪力墙的屈曲。

第一种方法描述的加劲钢板剪力墙，加劲肋与钢板剪力墙焊接在一起，水平力作用下加劲肋和钢板剪力墙协同受力，协同变形。钢板剪力墙不能独自在面内自由的发展塑性变形。

第二种方法描述的防屈曲钢板剪力墙，混凝土块和内嵌钢板之间为了更好的固定，需要在内嵌钢板剪力墙上开孔或焊接螺栓，通过螺栓将两侧混凝土板固定在钢板墙上。这种构造连接复杂，需要在工厂制作成品构件，运输和安装成本高。

在此基础上，国内还研发了一种混凝土块T型肋防屈服钢板剪力墙，综合了上述两种钢板墙的特点，具有构造简单，钢板墙性能良好等优点。但为了方便混凝土块的装配，钢板墙T型肋需要预留缺口，待混凝土块装配完成后，再将预留缺口部分的T型肋翼缘通过焊缝焊接到T型肋腹板上，从而增加了现场焊接的工序。并且墙底混凝土块与楼板之间缺乏连接，容易形成变形裂缝，其整体性能也有待提高。

发明内容

为了解决背景技术中存在的问题，本发明提供了一种螺栓连接混凝土块槽型肋防屈曲钢板抗震墙，和传统的钢板剪力墙相比具有受力合理，结构构造简单，现场施工便捷，二次焊接较少，与楼板连接可靠等优势，提高了钢板墙的抗剪承载力、抗弯承载力和大震耗能能力等整体稳定性。

本发明采用的技术方案是：