CN107938884A - 一种加固震损框架的自复位框架‑剪力墙结构及施工方法 - Google Patents
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Abstract
一种加固震损框架的自复位框架‑剪力墙结构及施工方法,它涉及一种自复位框架‑剪力墙结构及施工方法。本发明为了解决现有增设剪力墙加固震损混凝土框架后,仍可能出现较大的层间侧移以及震致永久残余变形和结构震致损伤,以及因过大层间侧移和永久残余变形导致的非结构构件损伤的问题。本发明包括震损框架、柱侧后置剪力墙或柱间后置剪力墙和纤维水泥浆层;对震损混凝土框架的震损区域进行修复后,进行后置剪力墙施工时首先为纤维水泥浆层预留一定高度,然后进行墙体内部高强预应力筋布置、钢筋布置并浇筑墙体混凝土。待墙体混凝土强度等级达到设计强度等级后,进行张拉和锚固,并在墙底预留高度范围内压灌纤维水泥浆。本发明用于加固震损框架。
Description
技术领域
本发明涉及一种自复位框架-剪力墙结构及施工方法,具体涉及一种加固震损框架的自复位框架-剪力墙结构及施工方法,属于土木工程技术领域。
背景技术
量大面广应用的普通混凝土框架在强震后出现的不同程度震损,需结合损伤程度采取相应的加固技术措施,其中增设剪力墙是较常用的加固措施,可以增加结构的整体刚度,改变构件的刚度比值,改善结构抗震能力。然而,这种增设剪力墙的加固方式仍然是以保证结构罕遇地震下不倒塌为安全目标,在依据设防烈度确定的罕遇地震下或超越罕遇地震强度的地震下,加固后结构震后可能仍存在结构的层间侧移过大,尤其是震致永久变形过大等问题,难以满足保障结构安全和低震损或无震损相结合的性能设计要求,难以减少或避免地震造成过大非结构构件损伤或破坏造成严重人员和经济损失的问题。
综上所述,现有增设剪力墙加固震损混凝土框架后,在罕遇地震下或超越罕遇地震水平的地震下仍可能出现较大的层间侧移以及震致永久残余变形和结构震致损伤,以及因过大层间侧移和永久残余变形导致的非结构构件损伤的问题。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有增设剪力墙加固震损混凝土框架后,在罕遇地震下或超越罕遇地震水平的地震下仍可能出现较大的层间侧移以及震致永久残余变形和结构震致损伤,以及因过大层间侧移和永久残余变形导致的非结构构件损伤的问题。进而提供一种加固震损框架的自复位框架-剪力墙结构及施工方法。
本发明的技术方案是:它包括震损框架、框架柱、框架梁和梁柱节点;它还包括多个柱侧后置剪力墙和纤维水泥浆层,多个柱侧后置剪力墙对称布置或三边布置或四边布置安装在框架柱上,且柱侧后置剪力墙底部均预留一定高度,在预留高度范围内压灌形成纤维水泥浆层,所述预留高度为25mm-35mm,柱侧后置剪力墙在结构平面范围内多个框架柱边按需布置,竖向范围内跨越多层。
进一步地,每个柱侧后置剪力墙包括多个柱侧孔道、多根柱侧预应力筋、多个柱侧下锚具、多个柱侧上锚具、多根柱侧销键钢筋、柱侧竖向分布钢筋、柱侧水平分布钢筋和多根柱侧耗能钢筋;柱侧孔道平行于框架柱高度方向竖直布置,柱侧预应力筋穿设在柱侧孔道内,柱侧预应力筋的下端通过柱侧下锚具锚固在基础界面纤维水泥浆层以下,柱侧预应力筋的上端通过柱侧上锚具锚固在框架梁的交界面以上,柱侧销键钢筋一端植入框架柱内,沿框架柱高度方向全高等间距布置,间距不大于200mm,柱侧竖向分布钢筋竖直安装在柱侧水平分布钢筋内,多根耗能钢筋底部植入震损框架的基础内。
进一步地,每个柱侧后置剪力墙还包括柱侧拉结筋、柱侧边缘约束区纵筋和柱侧边缘约束区箍筋;柱侧拉结筋在水平方向和竖直方向不大于600mm的间隔布置,拉结柱侧竖向分布钢筋与柱侧水平分布钢筋形成的双排钢筋网片,柱侧竖向分布钢筋及柱侧边缘约束区纵筋底部不伸入基础,柱侧竖向分布钢筋及柱侧边缘约束区纵筋的顶部植入框架梁内,柱侧边缘约束区纵筋及柱侧边缘约束区箍筋安装在远离框架柱一侧的端部一定宽度范围内(取墙厚与400mm间较大值)。
本发明还提供了一种加固震损框架的自复位框架-剪力墙结构的施工方法,它包括以下步骤:
步骤一:准备工作:
首先:将震损混凝土框架中框架柱、框架梁及梁柱节点的震损区域混凝土剔除,扶直屈曲纵筋,修复或替换箍筋,然后浇筑新的混凝土置换,对震损混凝土框架进行修复;
然后将墙底位置设置垫块,抬高墙体底部模板,为后续压灌纤维水泥浆层预留25mm-35mm的高度;
步骤二:柱侧后置剪力墙的钢筋及预应力筋布置:
布置沿框架柱高度方向的柱侧孔道、柱侧预应力筋、沿柱高方向设置的柱侧销键钢筋、剪力墙内部的柱侧竖向分布钢筋、柱侧水平分布钢筋、柱侧拉结筋、柱侧边缘约束区纵筋、柱侧边缘约束区箍筋及墙底与基础间的柱侧耗能钢筋,柱侧预应力筋下端通过柱侧下锚具锚固在基础界面以下;
步骤三:浇筑墙体混凝土,张拉预应力筋:
浇筑墙体混凝土,并对墙体混凝土进行养护,待其强度达到设计要求后,对柱侧预应力筋进行张拉,锚固在框架柱上端与框架梁交界面以上;
步骤四:压灌纤维水泥浆:
最后在墙底预留的高度范围内压灌纤维水泥浆形成纤维水泥浆层,并养护至设计强度,至此,完成了加固震损框架的自复位框架-剪力墙结构的施工。
进一步地,步骤三中墙体混凝土在自然环境下养护,强度达到设计强度的50%时拆除模板,继续养护至强度达到设计强度的80%时再进行预应力筋的张拉。
进一步地,步骤四中纤维水泥浆加适量膨胀剂,膨胀剂采用不含钠盐硫铝酸钙型膨胀剂,掺量控制在水泥质量的8%-12%,若采用其他类型的膨胀剂,其掺量可按实际要求确定,使纤维水泥浆硬化过程中不发生收缩即可,纤维水泥浆中纤维体积掺量控制在0.1%,纤维采用钢纤维或聚丙烯纤维;对于纤维水泥浆层采取与墙体混凝土相同的养护方式。纤维水泥浆层的强度宜与墙体混凝土强度匹配,其抗压强度应略高于墙体混凝土,且边缘约束区混凝土经箍筋约束后的抗压强度不宜超过纤维水泥浆层抗压强度的2.5倍。
本发明还提供了一种加固震损框架的自复位框架-剪力墙结构,它包括震损框架、框架柱、框架梁和梁柱节点;它还包括柱间后置剪力墙和纤维水泥浆层,柱间后置剪力墙布置在两根框架柱间,且柱间后置剪力墙底部预留一定高度,在预留高度范围内压灌形成纤维水泥浆层,所述预留高度为25mm-35mm,柱间后置剪力墙在结构平面范围内多个柱跨间按需布置,竖向范围内跨越多层。
进一步地,柱间后置剪力墙包括多个柱间孔道、多根柱间预应力筋、多个柱间下锚具、多个柱间上锚具、柱间竖向分布钢筋、柱间水平分布钢筋、柱间拉结筋、柱间边缘约束区纵筋、柱间边缘约束区箍筋和多根柱间耗能钢筋;柱间拉结筋水平和竖向不大于600mm的间距布置,拉结柱间竖向分布钢筋与柱间水平分布钢筋形成的双排钢筋网片,多个柱间孔道布置在双排钢筋网片的中部,每个柱间孔道内穿设柱间预应力筋,多根柱间预应力筋的下端通过多个柱间下锚具锚固在基础界面以下,多根柱间预应力筋的上端通过多个柱间上锚具锚固在框架梁交界面以上,柱间竖向分布钢筋及柱间边缘约束区纵筋底部不伸入基础,柱间竖向分布钢筋及柱间边缘约束区纵筋的顶部植入框架梁内,多根耗能钢筋底部植入震损框架的基础内,在双排钢筋网片的两端端部(布置宽度自墙边缘取墙厚与400mm间较大值)布置柱间边缘约束区纵筋和柱间边缘约束区箍筋。
本发明还提供了一种加固震损框架的自复位框架-剪力墙结构的施工方法,它包括以下步骤:
步骤一:准备工作:
首先:将震损混凝土框架中框架柱、框架梁及梁柱节点的震损区域混凝土剔除,扶直屈曲纵筋,修复或替换箍筋,然后浇筑新的混凝土置换,对震损混凝土框架进行修复;
然后将墙底位置设置垫块,抬高墙体底部模板,为后续压灌纤维水泥浆层预留25mm-35mm的高度;
步骤二:柱间后置剪力墙的钢筋及预应力筋布置:
布置沿框架高度方向的柱间孔道、柱间预应力筋、剪力墙内部的柱间竖向分布钢筋、柱间水平分布钢筋、柱间拉结筋、柱间边缘约束区纵筋、柱间边缘约束区箍筋及墙底与基础间设置的柱间耗能钢筋,柱间预应力筋下端通过柱间下锚具锚固在基础界面以下;
步骤三:浇筑墙体混凝土,张拉预应力筋:
浇筑墙体混凝土,并对墙体混凝土进行养护,待其强度达到设计要求后,对柱间预应力筋进行张拉,锚固在框架柱上端与框架梁交界面以上;
步骤四:压灌纤维水泥浆:
最后在墙底预留的高度范围内压灌纤维水泥浆形成纤维水泥浆层,并养护至设计强度,至此,完成了加固震损框架的自复位框架-剪力墙结构的施工。
进一步地,步骤三中墙体混凝土在自然环境下养护,强度达到设计强度的50%时拆除模板,继续养护至强度达到设计强度的80%时再进行预应力筋的张拉;步骤四中纤维水泥浆加适量膨胀剂,膨胀剂采用不含钠盐硫铝酸钙型膨胀剂,掺量控制在水泥质量的8%-12%,若采用其他类型的膨胀剂,其掺量可按实际要求确定,使纤维水泥浆硬化过程中不发生收缩即可,纤维水泥浆中的纤维体积掺量控制在0.1%,纤维水泥浆中的纤维采用钢纤维或聚丙烯纤维;对于纤维水泥浆层采取与墙体混凝土相同的养护方式或采用蒸汽养护。纤维水泥浆层的强度宜与墙体混凝土强度匹配,其抗压强度应略高于墙体混凝土,且边缘约束区混凝土经箍筋约束后的抗压强度不宜超过纤维水泥浆层抗压强度的2.5倍。
本发明与现有技术相比具有以下效果:
本发明与普通的剪力墙加固相比,由于高强预应力钢筋的存在,本发明能够保证加固后形成的自复位框架-剪力墙结构在地震作用后,能够通过预应力筋回复力的作用回到初始位置。除耗能钢筋和高强预应力筋外,钢筋和混凝土均与基础不相连,自复位剪力墙在地震作用下发生摇摆,通过耗能钢筋的屈服消耗地震动输入的能量,且由于在墙趾区域增加了约束配筋以及纤维水泥浆层的存在,墙趾区域混凝土可实现较小的损伤甚至无损伤。从而实现低震损甚至无震损,能够降低震后维护和修复造价50%-70%,避免非结构构件的震致损伤及二次损失,从而有效降低了设计地震动要求的加固结构的震致损伤,具有显著的经济效益和社会效益。
附图说明
图1是本发明的柱侧后置剪力墙5加固的整体示意图;
图2是本发明的柱间后置剪力墙6加固的整体示意图;
图3是待加固的震损混凝土框架1的示意图;
图4是第一种节点震损情况示意图;
图5是第二种节点震损情况示意图;
图6是第三种节点震损情况示意图;
图7是对侧布置的柱侧后置剪力墙5加固框架柱2的A-A剖面图;
图8是四边布置的柱侧后置剪力墙5加固框架柱2的A-A剖面图;
图9是柱间后置剪力墙6的B-B剖面图;
图10是柱侧后置剪力墙5的孔道设置、耗能钢筋5-11布置以及纤维水泥浆层7布置示意图;
图11是柱间后置剪力墙6的孔道设置、耗能钢筋6-10布置以及纤维水泥浆层7布置示意图。
具体实施方式
具体实施方式一:结合图1、图3至图8和图10说明本实施方式,本实施方式所述的一种加固震损框架的自复位框架-剪力墙结构包括震损框架1、框架柱2、框架梁3和梁柱节点4;它还包括多个柱侧后置剪力墙5和纤维水泥浆层7,多个柱侧后置剪力墙5对称布置或三边布置或四边布置安装在框架柱2上,且柱侧后置剪力墙5底部均预留一定高度,在预留高度范围内压灌形成纤维水泥浆层7,所述预留高度为25mm-35mm,柱侧后置剪力墙5在结构平面范围内多个框架柱边按需布置,竖向范围内跨越多层。
本发明在对震损混凝土框架的震损区域进行修复后,进行后置剪力墙施工时首先为纤维水泥浆层预留一定高度,然后进行墙体内部高强预应力筋布置、钢筋布置并浇筑墙体混凝土。待墙体混凝土强度等级达到设计强度等级后,进行高强预应力筋的张拉和锚固,并在墙底预留高度范围内压灌纤维水泥浆。
本实施方式的框架柱2、框架梁3、框架梁与框架柱汇交形成的梁柱节点4,并将震损混凝土框架1中混凝土破损区域的剔除,扶直屈曲纵筋,修复或替换损伤箍筋,浇筑新的混凝土置换。
具体实施方式二:结合图1、图7、图8和图10说明本实施方式,本实施方式的每个柱侧后置剪力墙5包括多个柱侧孔道5-1、多根柱侧预应力筋5-2、多个柱侧下锚具5-3、多个柱侧上锚具5-4、多根柱侧销键钢筋5-5、柱侧竖向分布钢筋5-6、柱侧水平分布钢筋5-7和多根柱侧耗能钢筋5-11;柱侧孔道5-1平行于框架柱2高度方向竖直布置,柱侧预应力筋5-2穿设在柱侧孔道5-1内,柱侧预应力筋5-2的下端通过柱侧下锚具5-3锚固在基础界面纤维水泥浆层7以下,柱侧预应力筋5-2的上端通过柱侧上锚具5-4锚固在框架梁3的交界面以上,柱侧销键钢筋5-5一端植入框架柱2内,沿框架柱2高度方向全高等间距布置,间距不大于200mm,柱侧竖向分布钢筋5-6竖直安装在柱侧水平分布钢筋5-7内,多根耗能钢筋5-11底部植入震损框架1的基础内。其它组成及连接关系与具体实施方式一相同。
具体实施方式三:结合图1、图7、图8和图10说明本实施方式,本实施方式的每个柱侧后置剪力墙5还包括柱侧拉结筋5-8、柱侧边缘约束区纵筋5-9和柱侧边缘约束区箍筋5-10;柱侧拉结筋5-8在水平方向和竖直方向不大于600mm的间隔布置,拉结柱侧竖向分布钢筋5-6与柱侧水平分布钢筋5-7形成的双排钢筋网片,柱侧竖向分布钢筋5-6及柱侧边缘约束区纵筋5-9底部不伸入基础,柱侧竖向分布钢筋5-6及柱侧边缘约束区纵筋5-9的顶部植入框架梁3内,柱侧边缘约束区纵筋5-9及柱侧边缘约束区箍筋5-10安装在远离框架柱2一侧的端部一定宽度范围内(取墙厚与400mm间较大值)。其它组成及连接关系与具体实施方式一或二相同。
具体实施方式四:结合图1、图3至图8和图10说明本实施方式,本实施方式的一种加固震损框架的自复位框架-剪力墙结构的施工方法,它包括以下步骤:
步骤一:准备工作:
首先:将震损混凝土框架1中框架柱2、框架梁3及梁柱节点4的震损区域混凝土剔除,扶直屈曲纵筋,修复或替换箍筋,然后浇筑新的混凝土置换,对震损混凝土框架1进行修复;
然后将墙底位置设置垫块,抬高墙体底部模板,为后续压灌纤维水泥浆层7预留25mm-35mm的高度;
步骤二:柱侧后置剪力墙5的钢筋及预应力筋布置:
布置沿框架柱2高度方向的柱侧孔道5-1、柱侧预应力筋5-2、沿柱高方向设置的柱侧销键钢筋5-5、剪力墙内部的柱侧竖向分布钢筋5-6、柱侧水平分布钢筋5-7、柱侧拉结筋5-8、柱侧边缘约束区纵筋5-9、柱侧边缘约束区箍筋5-10及墙底与基础间的柱侧耗能钢筋5-11,柱侧预应力筋5-2下端通过柱侧下锚具5-3锚固在基础界面以下;
步骤三:浇筑墙体混凝土,张拉预应力筋:
浇筑墙体混凝土,并对墙体混凝土进行养护,待其强度达到设计要求后,对柱侧预应力筋5-2进行张拉,锚固在框架柱2上端与框架梁3交界面以上;
步骤四:压灌纤维水泥浆:
最后在墙底预留的高度范围内压灌纤维水泥浆形成纤维水泥浆层7,并养护至设计强度,至此,完成了加固震损框架的自复位框架-剪力墙结构的施工。
具体实施方式五:结合图1、图3至图8和图10说明本实施方式,本实施方式的步骤三中墙体混凝土在自然环境下养护,强度达到设计强度的50%时拆除模板,继续养护至强度达到设计强度的80%时再进行预应力筋的张拉。其它组成和连接关系与具体实施方式一、二、三或四相同。
具体实施方式六:结合图1、图3至图8和图10说明本实施方式,本实施方式的步骤四中纤维水泥浆加适量膨胀剂,膨胀剂采用不含钠盐硫铝酸钙型膨胀剂,掺量控制在水泥质量的8%-12%,若采用其他类型的膨胀剂,其掺量可按实际要求确定,使纤维水泥浆硬化过程中不发生收缩即可,纤维体积掺量控制在0.1%,纤维水泥浆中纤维采用钢纤维或聚丙烯纤维;对于纤维水泥浆层7采取与墙体混凝土相同的养护方式或采用蒸汽养护。纤维水泥浆层7的强度宜与墙体混凝土强度匹配,且边缘约束区混凝土经箍筋约束后的抗压强度不宜超过纤维水泥浆层7抗压强度的2.5倍。其它组成和连接关系与具体实施方式一、二、三、四或五相同。
具体实施方式七:结合图2至图6、图9和图11说明本实施方式,本实施方式的一种加固震损框架的自复位框架-剪力墙结构,它包括震损框架1、框架柱2、框架梁3和梁柱节点4;它还包括柱间后置剪力墙6和纤维水泥浆层7,柱间后置剪力墙6布置在两根框架柱2间,且柱间后置剪力墙6底部预留一定高度,在预留高度范围内压灌形成纤维水泥浆层7,所述预留高度为25mm-35mm,柱间后置剪力墙6在结构平面范围内多个柱跨间按需布置,竖向范围内跨越多层。
具体实施方式八:结合图2至图6、图9和图11说明本实施方式,本实施方式的柱间后置剪力墙6包括多个柱间孔道6-1、多根柱间预应力筋6-2、多个柱间下锚具6-3、多个柱间上锚具6-4、柱间竖向分布钢筋6-5、柱间水平分布钢筋6-6、柱间拉结筋6-7、柱间边缘约束区纵筋6-8、柱间边缘约束区箍筋6-9和多根柱间耗能钢筋6-10;柱间拉结筋6-7水平和竖向不大于600mm的间隔布置,拉结柱间竖向分布钢筋6-5与柱间水平分布钢筋6-6形成的双排钢筋网片,多个柱间孔道6-1布置在双排钢筋网片的中部,每个柱间孔道6-1内穿设柱间预应力筋6-2,多根柱间预应力筋6-2的下端通过多个柱间下锚具6-3锚固在基础界面以下,多根柱间预应力筋6-2的上端通过多个柱间上锚具6-4锚固在框架梁3交界面以上,柱间竖向分布钢筋6-5及柱间边缘约束区纵筋6-8底部不伸入基础,柱间竖向分布钢筋6-5及柱间边缘约束区纵筋6-8的顶部植入框架梁3内,多根柱间耗能钢筋6-10底部植入震损框架1的基础内,在双排钢筋网片的两端端部(布置宽度自墙边缘取墙厚与400mm间较大值)布置柱间边缘约束区纵筋6-8和柱间边缘约束区箍筋6-9。其它组成和连接关系与具体实施方式一、二、三、四、五、六或七相同。
具体实施方式九:结合图2至图6、图9和图11说明本实施方式,本实施方式的一种加固震损框架的自复位框架-剪力墙结构的施工方法,其特征在于:它包括以下步骤:
步骤一:准备工作:
首先:将震损混凝土框架1中框架柱2、框架梁3及梁柱节点4的震损区域混凝土剔除,扶直屈曲纵筋,修复或替换箍筋,然后浇筑新的混凝土置换,对震损混凝土框架1进行修复;
然后将墙底位置设置垫块,抬高墙体底部模板,为后续压灌纤维水泥浆层7预留25mm-35mm的高度;
步骤二:柱间后置剪力墙6的钢筋及预应力筋布置:
布置沿框架高度方向的柱间孔道6-1、柱间预应力筋6-2、剪力墙内部的柱间竖向分布钢筋6-5、柱间水平分布钢筋6-6、柱间拉结筋6-7、柱间边缘约束区纵筋6-8、柱间边缘约束区箍筋6-9及墙底与基础间设置的柱间耗能钢筋6-10,柱间预应力筋6-2下端通过柱间下锚具6-3锚固在基础界面以下;
步骤三:浇筑墙体混凝土,张拉预应力筋:
浇筑墙体混凝土,并对墙体混凝土进行养护,待其强度达到设计要求后,对柱间预应力筋6-2进行张拉,锚固在框架柱2上端与框架梁3交界面以上;
步骤四:压灌纤维水泥浆:
最后在墙底预留的高度范围内压灌纤维水泥浆形成纤维水泥浆层7,并养护至设计强度,至此,完成了加固震损框架的自复位框架-剪力墙结构的施工。
具体实施方式十:结合图2至图6、图9和图11说明本实施方式,本实施方式的步骤三中墙体混凝土在自然环境下养护,强度达到设计强度的50%时拆除模板,继续养护至强度达到设计强度的80%时再进行预应力筋的张拉;步骤四中纤维水泥浆加适量膨胀剂,膨胀剂采用不含钠盐硫铝酸钙型膨胀剂,掺量控制在水泥质量的8%-12%,若采用其他类型的膨胀剂,其掺量可按实际要求确定,使纤维水泥浆硬化过程中不发生收缩即可,纤维水泥浆中的纤维体积掺量控制在0.1%,纤维水泥浆中的纤维采用钢纤维或聚丙烯纤维;对于纤维水泥浆层7采取与墙体混凝土相同的养护方式或采用蒸汽养护。纤维水泥浆层7的强度宜与墙体混凝土强度匹配,其抗压强度应略高于墙体混凝土,且边缘约束区混凝土经箍筋约束后的抗压强度不宜超过纤维水泥浆层7抗压强度的2.5倍。其它组成和连接关系与具体实施方式一、二、三、四、五、六、七、八或九相同。
本发明的后置剪力墙分为两种形式,第一种是对框架柱2单侧或多侧进行加固的柱侧后置剪力墙5,根据柱位置的不同(如边柱或中柱),柱侧后置剪力墙5的布置可能存在多种截面形式,如可在柱对侧布置、三边布置或四边布置等;第二种是于框架柱间布置的柱间后置剪力墙6。
Claims (10)
1.一种加固震损框架的自复位框架-剪力墙结构,它包括震损框架(1)、框架柱(2)、框架梁(3)和梁柱节点(4);
其特征在于:它还包括多个柱侧后置剪力墙(5)和纤维水泥浆层(7),多个柱侧后置剪力墙(5)对称布置或三边布置或四边布置安装在框架柱(2)上,且柱侧后置剪力墙(5)底部均预留一定高度,在预留高度范围内压灌形成纤维水泥浆层(7),所述预留高度为25mm-35mm,柱侧后置剪力墙(5)在结构平面范围内多个框架柱边按需布置,竖向范围内跨越多层。
2.根据权利要求1所述的一种加固震损框架的自复位框架-剪力墙结构,其特征在于:每个柱侧后置剪力墙(5)包括多个柱侧孔道(5-1)、多根柱侧预应力筋(5-2)、多个柱侧下锚具(5-3)、多个柱侧上锚具(5-4)、多根柱侧销键钢筋(5-5)、柱侧竖向分布钢筋(5-6)、柱侧水平分布钢筋(5-7)和多根柱侧耗能钢筋(5-11);
柱侧孔道(5-1)平行于框架柱(2)高度方向竖直布置,柱侧预应力筋(5-2)穿设在柱侧孔道(5-1)内,柱侧预应力筋(5-2)的下端通过柱侧下锚具(5-3)锚固在基础界面纤维水泥浆层(7)以下,柱侧预应力筋(5-2)的上端通过柱侧上锚具(5-4)锚固在框架梁(3)的交界面以上,柱侧销键钢筋(5-5)一端植入框架柱(2)内,沿框架柱(2)高度方向全高等间距布置,间距不大于200mm,柱侧竖向分布钢筋(5-6)竖直安装在柱侧水平分布钢筋(5-7)内,多根耗能钢筋(5-11)底部植入震损框架(1)的基础内。
3.根据权利要求2所述的一种加固震损框架的自复位框架-剪力墙结构,其特征在于:每个柱侧后置剪力墙(5)还包括柱侧拉结筋(5-8)、柱侧边缘约束区纵筋(5-9)和柱侧边缘约束区箍筋(5-10);
柱侧拉结筋(5-8)在水平方向和竖直方向不大于600mm的间隔布置,拉结柱侧竖向分布钢筋(5-6)与柱侧水平分布钢筋(5-7)形成的双排钢筋网片,柱侧竖向分布钢筋(5-6)及柱侧边缘约束区纵筋(5-9)底部不伸入基础,柱侧竖向分布钢筋(5-6)及柱侧边缘约束区纵筋(5-9)的顶部植入框架梁(3)内,柱侧边缘约束区纵筋(5-9)及柱侧边缘约束区箍筋(5-10)安装在远离框架柱(2)一侧的端部一定宽度范围内。
4.一种加固震损框架的自复位框架-剪力墙结构的施工方法,其特征在于:它包括以下步骤:
步骤一:准备工作:
首先:将震损混凝土框架(1)中框架柱(2)、框架梁(3)及梁柱节点(4)的震损区域混凝土剔除,扶直屈曲纵筋,修复或替换箍筋,然后浇筑新的混凝土置换,对震损混凝土框架(1)进行修复;
然后将墙底位置设置垫块,抬高墙体底部模板,为后续压灌纤维水泥浆层(7)预留25mm-35mm的高度;
步骤二:柱侧后置剪力墙(5)的钢筋及预应力筋布置:
布置沿框架柱(2)高度方向的柱侧孔道(5-1)、柱侧预应力筋(5-2)、沿柱高方向设置的柱侧销键钢筋(5-5)、剪力墙内部的柱侧竖向分布钢筋(5-6)、柱侧水平分布钢筋(5-7)、柱侧拉结筋(5-8)、柱侧边缘约束区纵筋(5-9)、柱侧边缘约束区箍筋(5-10)及墙底与基础间的柱侧耗能钢筋(5-11),柱侧预应力筋(5-2)下端通过柱侧下锚具(5-3)锚固在基础界面以下;
步骤三:浇筑墙体混凝土,张拉预应力筋:
浇筑墙体混凝土,并对墙体混凝土进行养护,待其强度达到设计要求后,对柱侧预应力筋(5-2)进行张拉,锚固在框架柱(2)上端与框架梁(3)交界面以上;
步骤四:压灌纤维水泥浆:
最后在墙底预留的高度范围内压灌纤维水泥浆形成纤维水泥浆层(7),并养护至设计强度,至此,完成了加固震损框架的自复位框架-剪力墙结构的施工。
5.根据权利要求4所述的一种加固震损框架的自复位框架-剪力墙结构的施工方法,其特征在于:步骤三中墙体混凝土在自然环境下养护,强度达到设计强度的50%时拆除模板,继续养护至强度达到设计强度的80%时再进行预应力筋的张拉。
6.根据权利要求5所述的一种加固震损框架的自复位框架-剪力墙结构的施工方法,其特征在于:步骤四中纤维水泥浆加适量膨胀剂,膨胀剂采用不含钠盐的硫铝酸钙型膨胀剂,掺量控制在水泥质量的8%-12%,若采用其他类型的膨胀剂,其掺量按实际要求确定,使纤维水泥浆硬化过程中不发生收缩即可,纤维体积掺量控制在0.1%,纤维采用钢纤维或聚丙烯纤维;对于纤维水泥浆层(7)采取与墙体混凝土相同的养护方式。
7.一种加固震损框架的自复位框架-剪力墙结构,它包括震损框架(1)、框架柱(2)、框架梁(3)和梁柱节点(4);
其特征在于:它还包括柱间后置剪力墙(6)和纤维水泥浆层(7),柱间后置剪力墙(6)布置在两根框架柱(2)间,且柱间后置剪力墙(6)底部预留一定高度,在预留高度范围内压灌形成纤维水泥浆层(7),所述预留高度为25mm-35mm,柱间后置剪力墙(6)在结构平面范围内多个柱跨间按需布置,竖向范围内跨越多层。
8.根据权利要求7所述的一种加固震损框架的自复位框架-剪力墙结构,其特征在于:柱间后置剪力墙(6)包括多个柱间孔道(6-1)、多根柱间预应力筋(6-2)、多个柱间下锚具(6-3)、多个柱间上锚具(6-4)、柱间竖向分布钢筋(6-5)、柱间水平分布钢筋(6-6)、柱间拉结筋(6-7)、柱间边缘约束区纵筋(6-8)、柱间边缘约束区箍筋(6-9)和多根柱间耗能钢筋(6-10);
柱间拉结筋(6-7)水平和竖向不大于600mm间距布置,拉结柱间竖向分布钢筋(6-5)与柱间水平分布钢筋(6-6)形成的双排钢筋网片,多个柱间孔道(6-1)布置在双排钢筋网片的中部,每个柱间孔道(6-1)内穿设柱间预应力筋(6-2),多根柱间预应力筋(6-2)的下端通过多个柱间下锚具(6-3)锚固在基础界面以下,多根柱间预应力筋(6-2)的上端通过多个柱间上锚具(6-4)锚固在框架梁(3)交界面以上,柱间竖向分布钢筋(6-5)及柱间边缘约束区纵筋(6-8)底部不伸入基础,柱间竖向分布钢筋(6-5)及柱间边缘约束区纵筋(6-8)的顶部植入框架梁(3)内,多根耗能钢筋(6-10)底部植入震损框架(1)的基础内,在双排钢筋网片的两端端部布置柱间边缘约束区纵筋(6-8)和柱间边缘约束区箍筋(6-9)。
9.一种加固震损框架的自复位框架-剪力墙结构的施工方法,其特征在于:它包括以下步骤:
步骤一:准备工作:
首先:将震损混凝土框架(1)中框架柱(2)、框架梁(3)及梁柱节点(4)的震损区域混凝土剔除,扶直屈曲纵筋,修复或替换箍筋,然后浇筑新的混凝土置换,对震损混凝土框架(1)进行修复;
然后将墙底位置设置垫块,抬高墙体底部模板,为后续压灌纤维水泥浆层(7)预留25mm-35mm的高度;
步骤二:柱间后置剪力墙(6)的钢筋及预应力筋布置:
布置沿框架高度方向的柱间孔道(6-1)、柱间预应力筋(6-2)、剪力墙内部的柱间竖向分布钢筋(6-5)、柱间水平分布钢筋(6-6)、柱间拉结筋(6-7)、柱间边缘约束区纵筋(6-8)、柱间边缘约束区箍筋(6-9)及墙底与基础间设置的柱间耗能钢筋(6-10),柱间预应力筋(6-2)下端通过柱间下锚具(6-3)锚固在基础界面以下;
步骤三:浇筑墙体混凝土,张拉预应力筋:
浇筑墙体混凝土,并对墙体混凝土进行养护,待其强度达到设计要求后,对柱间预应力筋(6-2)进行张拉,锚固在框架柱(2)上端与框架梁(3)交界面以上;
步骤四:压灌纤维水泥浆:
最后在墙底预留的高度范围内压灌纤维水泥浆形成纤维水泥浆层(7),并养护至设计强度,至此,完成了加固震损框架的自复位框架-剪力墙结构的施工。
10.根据权利要求9所述的一种加固震损框架的自复位框架-剪力墙结构的施工方法,其特征在于:步骤三中墙体混凝土在自然环境下养护,强度达到设计强度的50%时拆除模板,继续养护至强度达到设计强度的80%时再进行预应力筋的张拉;步骤四中纤维水泥浆加适量膨胀剂,膨胀剂采用不含钠盐的硫铝酸钙型膨胀剂,掺量控制在水泥质量的8%-12%,若采用其他类型的膨胀剂,其掺量可按实际要求确定,使纤维水泥浆硬化过程中不发生收缩即可,纤维水泥浆中的纤维体积掺量控制在0.1%,纤维水泥浆中的纤维采用钢纤维或聚丙烯纤维;对于纤维水泥浆层(7)采取与墙体混凝土相同的养护方式。
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