本發(fā)明專利屬于結(jié)構(gòu)工程領(lǐng)域，涉及預(yù)制裝配式混凝土結(jié)構(gòu)體系的消能減震，具體涉及一種帶組合豎縫防屈曲鋼板剪力墻。

背景技術(shù)：

從20世紀(jì)70年代美國、加拿大和日本將鋼板剪力墻應(yīng)用于多高層建筑至今，鋼板剪力墻發(fā)展30年來，關(guān)于其作為主要水平抗側(cè)力體系的實(shí)驗(yàn)研究和數(shù)值分析表明，鋼板剪力墻具有抗側(cè)剛度、承載力較高；延性較好、安全儲(chǔ)備高等優(yōu)點(diǎn)。鋼板剪力墻已成為一種非常具有發(fā)展前景的抗側(cè)力體系，正逐漸應(yīng)用于我國高烈度地震區(qū)。然而，目前工程中已應(yīng)用的鋼板剪力墻多數(shù)是與主體框架四邊固接，采用普通鋼板或高強(qiáng)鋼板提高側(cè)向剛度與承載力。由于其屈服承載力高，一般在大震作用下才開始屈服耗能，而在中震作用下不能屈服耗能保護(hù)主體結(jié)構(gòu)。此外，已有的帶縫鋼板剪力墻，所帶豎縫長度相同，屈服承載力高，不能實(shí)現(xiàn)中震、大震多階段屈服耗能，耗散能力不盡如人意，且?guī)жQ縫鋼板兩側(cè)沒有約束容易過早出現(xiàn)平面外屈曲，致使其側(cè)向剛度、承載力、延性嚴(yán)重受損，達(dá)不到良好耗能的預(yù)期目的。

為此，亟需研發(fā)一種新型鋼板剪力墻，其屈服承載力低、使其能實(shí)現(xiàn)中震作用下開始屈服耗能，大震作用能繼續(xù)屈服耗能，實(shí)現(xiàn)中震、大震多階段屈服耗能機(jī)制。此外，新型鋼板剪力墻還需具備以下特點(diǎn)：具有優(yōu)良的滯回性能、能量耗散能力及延性且低周期循環(huán)疲勞壽命長；能夠方便的調(diào)整剛度和承載力且具有布置靈活、自重輕、施工精度高、施工周期短；面外抗彎剛度較大，能預(yù)防鋼板的面外屈曲。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種帶組合豎縫防屈曲鋼板剪力墻，具有屈服強(qiáng)度低、延伸性能好的特點(diǎn)，通過在鋼板上開設(shè)不同長度的豎縫可形成中震、大震多階段屈服耗能機(jī)制，形成結(jié)構(gòu)中的薄弱環(huán)節(jié)，起到“結(jié)構(gòu)保險(xiǎn)絲”的作用。

為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種帶組合豎縫防屈曲鋼板剪力墻，包括多層低屈服點(diǎn)的鋼板，所述鋼板上設(shè)有多組長度不同的豎縫；

還包括約束構(gòu)件，所述鋼板下部插入約束構(gòu)件；

所述鋼板表面設(shè)有減摩層，所述鋼板上、下端與相鄰鋼板或約束構(gòu)件間分別設(shè)有沿水平向通長設(shè)置的墊塊，所述鋼板與相鄰鋼板或約束構(gòu)件間填充有砂漿；

該剪力墻上端和下端均設(shè)有連接件，所述連接件通過緊固件將剪力墻與混凝土框架梁連接固定。

作為本方案的一種優(yōu)選，所述約束構(gòu)件為上端開放的矩形鋼套筒。

作為本方案的一種優(yōu)選，所述減摩層采用橡膠材料。

作為本方案的一種優(yōu)選，所述連接件為角鋼。

作為本方案的一種優(yōu)選，所述連接剪力墻和連接件的緊固件貫穿多層所述鋼板和所述墊塊。

作為本方案的一種優(yōu)選，所述緊固件為高強(qiáng)螺栓。

本發(fā)明的有益效果是：

1.本發(fā)明提供發(fā)帶組合豎縫防屈曲鋼板剪力墻，在正常使用或小震時(shí)，層間變形小，處于彈性狀態(tài)；中震作用時(shí)，鋼板屈服承載力低，在層間變形不大的情況下，鋼板中短豎縫的區(qū)域便可以開始屈服耗能；大震作用時(shí)，層間變形繼續(xù)增大，鋼板中長豎縫的區(qū)域也開始屈服耗能，形成中震、大震多階段屈服耗能機(jī)制。帶組合豎縫防屈曲鋼板剪力墻成為結(jié)構(gòu)中薄弱位置，充當(dāng)“結(jié)構(gòu)保險(xiǎn)絲”作用。在中震、大震的作用下，結(jié)構(gòu)的損傷主要集中在帶組合豎縫防屈曲鋼板剪力墻上，從而起到保護(hù)梁柱主體結(jié)構(gòu)在地震作用下不被破壞的作用。震后修復(fù)工作量小，只需為結(jié)構(gòu)更換帶組合豎縫防屈曲鋼板剪力墻，可廣泛地應(yīng)用在裝配式混凝土結(jié)構(gòu)體系中。

2.本發(fā)明中采用帶組合豎縫低屈服點(diǎn)鋼板，利用低屈服點(diǎn)鋼板良好的塑性性能，使得結(jié)構(gòu)在相同地震作用下比傳統(tǒng)的鋼板剪力墻具有更好的耗能能力與延性性能。

3.本發(fā)明采用與混凝土框架采用上、下兩端連接的方式，即通過角鋼和高強(qiáng)螺栓將帶組合豎縫防屈曲鋼板剪力墻分別與上下層混凝土框架梁連接固定，這樣有利于門窗洞口的設(shè)置，又避免了對(duì)預(yù)制混凝土框架柱的不利影響。

4.本發(fā)明通過設(shè)置鋼套筒來防止內(nèi)置低屈服點(diǎn)鋼板屈曲，使得鋼板剪力墻更加穩(wěn)定，更有利于能量的耗散。

5.本發(fā)明所使用到的各個(gè)構(gòu)件均可以在工廠進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)，可以加快施工進(jìn)度和保證工程質(zhì)量，有利于降低勞動(dòng)力成本，具有很強(qiáng)的工程實(shí)用性；同時(shí)各構(gòu)件及其連接形式均相對(duì)簡單，運(yùn)輸也很方便。

6.本發(fā)明各構(gòu)件之間的連接多采用高強(qiáng)螺栓進(jìn)行連接，不僅具有施工方便、可拆換、傳力均勻、接頭剛性好，承載能力大，疲勞強(qiáng)度高，螺母不易松動(dòng)，結(jié)構(gòu)安全可靠的優(yōu)點(diǎn)，還避免了現(xiàn)場(chǎng)焊接產(chǎn)生殘余應(yīng)力的影響及焊接操作平臺(tái)難以搭設(shè)等問題。

附圖說明

圖1為本發(fā)明實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明實(shí)施例的A-A剖面圖；

其中，1、鋼板，2、豎縫3、矩形鋼套管，4、橡膠減摩層，5、砂漿，6、墊塊，7、角鋼，8、高強(qiáng)螺栓，9、混凝土框架梁。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述。

如圖1-2所示，本發(fā)明專利一種帶組合豎縫防屈曲鋼板剪力墻，包括多層低屈服點(diǎn)的鋼板1，所述鋼板1上設(shè)有多組長度不同的豎縫2，鋼板1的數(shù)量可根據(jù)結(jié)構(gòu)所需側(cè)向承載力來確定；

還包括上部開放的矩形鋼套筒3，所述鋼板1下部插入矩形鋼套筒3內(nèi)；

所述鋼板1表面設(shè)有橡膠減摩層4，以保障各鋼板1能夠獨(dú)立地工作；所述鋼板1上、下端與相鄰鋼板1或鋼套筒間分別設(shè)有沿水平向通長設(shè)置的墊塊5，所述鋼板1與相鄰鋼板1或鋼套筒間填充有砂漿6；

所述帶組合豎縫防屈曲鋼板剪力墻兩面的上端和下端均設(shè)有一沿水平方向通長設(shè)置的角鋼7，所述角鋼7通過貫穿該剪力墻的高強(qiáng)螺栓8與該剪力墻連接，還通過高強(qiáng)螺栓8將該剪力墻與混凝土框架梁9連接固定。

在正常使用或小震時(shí)，層間變形小，帶組合豎縫防屈曲鋼板剪力墻處于彈性狀態(tài)；當(dāng)結(jié)構(gòu)進(jìn)入中震作用后，利用鋼板1屈服承載力低的特點(diǎn)，在層間變形不大的情況下，鋼板1的短豎縫區(qū)域開始屈服耗能；當(dāng)結(jié)構(gòu)進(jìn)入大震作用后，層間變形繼續(xù)增大，鋼板1的長豎縫區(qū)域開始屈服耗能，形成中震、大震多階段屈服耗能機(jī)制。矩形鋼套筒3、橡膠減摩層4及砂漿6的存在，側(cè)向約束了鋼板1，防止其在受力過程中屈曲，從而提高了剪力墻的能量耗散能力、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性及承載力。同時(shí)，帶組合豎縫防屈曲鋼板剪力墻只通過角鋼7及高強(qiáng)螺栓8分別與上下層混凝土框架梁9連接固定，采用這種上下連接的方式有利于門窗洞口的設(shè)置，且內(nèi)力不會(huì)對(duì)混凝土框架柱產(chǎn)生不利影響；帶組合豎縫防屈曲鋼板剪力墻可實(shí)現(xiàn)中震作用下開始屈服耗能，綜合其與混凝土框架梁兩邊連接的方式，使得本發(fā)明專利相當(dāng)于一個(gè)“結(jié)構(gòu)保險(xiǎn)絲”，保護(hù)主體結(jié)構(gòu)不被破壞。

所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明的范圍。