CN108442572A - 带可更换墙角构件的剪力墙结构体系 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种带可更换墙角构件的剪力墙结构体系，该新型剪力墙在两侧墙角部位预留凹角，凹角处设置可更换的双钢板长孔螺栓板式摩擦耗能器，同时在墙体两侧靠近边缘部位设置高强度筋且通长布置。所述双钢板长孔螺栓板式摩擦耗能器由两组长孔螺栓板式摩擦耗能器并联组成，在上下侧支座处通过高强螺栓固定。本发明可以有效降低混凝土剪力墙的塑性变形，将变形集中在摩擦耗能器区域，大幅降低了剪力墙震后的更换费用和难度，同时使结构具有自复位能力。

Description

带可更换墙角构件的剪力墙结构体系

技术领域

本发明属于剪力墙技术领域，特别是一种具有可更换功能且震后易修复，同时具有一定的自复位能力的剪力墙结构体系。

背景条件

由于地震作用的复杂性，传统的建筑结构抗震技术研究已经没有办法满足城市居民希望震后迅速恢复正常生活的需求。抗震设防目标也逐渐从“大震不倒”、保护生命安全方面的考虑，向震后迅速恢复城市、居民正常的生活秩序方向发展。这就对建筑抗震提出了新的要求，建筑需要一种可以在地震之后迅速恢复功能的结构或构件，可恢复功能结构已成为地震工程研究的大方向。可恢复功能结构是指地震后不需修复或稍加修复即可恢复其使用功能的结构。可更换构件是实现可恢复功能结构的一种手段，这个概念最早在土木工程领域的研究与应用是在 21 世纪初，目前已逐渐应用于工程结构中。

将结构易遭受破坏区域设置为可更换构件，当可更换构件破坏时及时更换，不影响建筑的正常使用，延长建筑结构的使用周期，这种措施已经慢慢得到运用，是建筑结构的发展趋势。

发明内容

本发明的目的在于提供一种带可更换墙角构件的剪力墙结构体系，本发明具有可更换功能且震后易修复，同时具有一定的自复位能力。

实现本发明专利目的的技术解决方案为：一种带可更换墙角构件的剪力墙结构体系，包括钢筋混凝土剪力墙，其特征是，所述剪力墙两侧墙角部位预留凹角，凹角处设置可更换双钢板长孔螺栓板式摩擦耗能器；所述可更换双钢板长孔螺栓板式摩擦耗能器包括滑动主板、第一副板、第二副板，滑动主板上开有竖向长孔，第一副板、第二副板上开有螺栓孔，滑动主板两侧分别设置第一副板、第二副板并通过第一高强螺栓相连接；第一高强螺栓中部位于滑动主板的长孔内；滑动主板设置在钢筋混凝土剪力墙上；第一副板、第二副板下部通过第二高强螺栓与连接板相连接，连接板底部设置在下层楼面构件；连接板位于第一副板、第二副板之间。

优选的，所述钢筋混凝土剪力墙的墙体两侧靠近边缘部位设有高强度筋且通长设置，高强度筋竖向设置。

优选的，所述高强度筋采用FRP筋或AFRP筋。

优选的，所述更换双钢板长孔螺栓板式摩擦耗能器包括第一长孔螺栓板式摩擦耗能器、第二长孔螺栓板式摩擦耗能器，第一长孔螺栓板式摩擦耗能器、第二长孔螺栓板式摩擦耗能器并排设置。

优选的，所述滑动主板上设有上支座，上支座通过第三高强螺栓与钢筋混凝土剪力墙内的预埋螺纹套筒相连接。

优选的，所述连接板上设有下支座，下支座通过第三高强螺栓与钢筋混凝土剪力墙内的预埋螺纹套筒相连接。

优选的，所述滑动主板与第一副板之间设有第一摩擦片，滑动主板与第二副板之间设有第二摩擦片。

优选的，所述第一高强螺栓上的螺帽与第一副板之间设有弹簧垫片。

本发明与现有技术相比，其显著优点为：

1、提高了剪力墙的抗震性能：在剪力墙两侧墙角部位预留凹角，凹角处设置双钢板长孔螺栓板式摩擦耗能器，可以保证剪力墙具有足够的抗剪刚度，同时提高剪力墙的变形能力和耗能能力，从而提高了剪力墙的抗震性能。

2、提高了剪力墙的震后可修复性能：在剪力墙两侧墙角部位设置双钢板长孔螺栓板式摩擦耗能器，可以使剪力墙的变形集中在耗能器上，震后更换耗能器即可完成剪力墙的修复。

3、结构具有自复位能力：在靠近双钢板长孔螺栓板式摩擦耗能器的旁边各放置两根高强度筋，利用高强度筋的弹性性能，实现剪力墙的自复位功能。

综合上述技术措施，本发明具有可以有效提高剪力墙的抗震性能，震后易修复，同时使结构具有自复位能力的特点。

附图说明

图1为本发明的可更换脚部构件的剪力墙结构体系的结构示意图；

图2为图1中双钢板长孔螺栓板式摩擦耗能器立面图；

图3为图1中双钢板长孔螺栓板式摩擦耗能器剖面图；

图4为本发明上支座与墙体连接示意图；

图中：上层楼面构件①、下层楼面构件②、钢筋混凝土剪力墙③、双钢板长孔螺栓板式摩擦耗能器④、高强度筋⑤、第一高强螺栓⑥、第二高强螺栓⑦、第一副板⑧、连接板⑨、预留螺栓孔⑩、预埋钢板⑪、第一摩擦片⑫、滑动主板⑬、预埋内螺纹套筒⑭、第三高强螺栓⑮、弹簧垫片⑯、第二副板⑰、第一摩擦片⑱。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细描述。

如图1-4所示，一种带可更换墙角构件的剪力墙结构体系，包括钢筋混凝土剪力墙③，所述剪力墙③两侧墙角部位设置可更换双钢板长孔螺栓板式摩擦耗能器④。

可更换双钢板长孔螺栓板式摩擦耗能器④包括滑动主板⑬、第一副板⑧、第二副板⑰，滑动主板⑬上开有竖向长孔，第一副板⑧、第二副板⑰上开有螺栓孔，滑动主板⑬两侧分别设置第一副板⑧、第二副板⑰并通过第一高强螺栓⑥相连接；第一高强螺栓⑥中部位于滑动主板⑬的长孔内；滑动主板⑬设置在钢筋混凝土剪力墙③上；第一副板⑧、第二副板⑰下部通过第二高强螺栓⑦与连接板⑨相连接，连接板⑨底部设置在下层楼面构件②；连接板⑨位于第一副板⑧、第二副板⑰之间。

钢筋混凝土剪力墙③的墙体两侧靠近边缘部位设有高强度筋⑤且通长设置，高强度筋⑤竖向设置。

高强度筋⑤采用FRP筋或AFRP筋。

更换双钢板长孔螺栓板式摩擦耗能器④包括第一长孔螺栓板式摩擦耗能器、第二长孔螺栓板式摩擦耗能器，第一长孔螺栓板式摩擦耗能器、第二长孔螺栓板式摩擦耗能器并排设置。

滑动主板⑬上设有上支座，上支座通过第三高强螺栓⑮与钢筋混凝土剪力墙③内的预埋螺纹套筒⑭相连接。

连接板⑨上设有下支座，下支座通过第三高强螺栓⑮与钢筋混凝土剪力墙③内的预埋螺纹套筒⑭相连接。

滑动主板⑬与第一副板⑧之间设有第一摩擦片⑫，滑动主板⑬与第二副板⑰之间设有第二摩擦片⑱。

第一高强螺栓⑥上的螺帽与第一副板⑧之间设有弹簧垫片⑯。

可更换脚部构件的剪力墙体系分别与上层楼面构件①、下层楼面构件②相连接。

如图1所示，本发明可更换脚部构件的剪力墙结构体系，由钢筋混凝土浇筑而成，在剪力墙两侧墙角部位预留凹角，凹角处设置可更换双钢板长孔螺栓板式摩擦耗能器④，在墙体两侧各设两根高强度筋⑤且通长布置。

如图2、3所示，双钢板长孔螺栓板式摩擦耗能器④由两组长孔螺栓板式摩擦耗能器并联组成，每组长孔螺栓板式摩擦耗能器④由开有长孔的滑动主板⑬，开有螺栓孔的第一副板⑧、第二副板⑰，第一摩擦片⑫、第二摩擦片⑱及高强螺栓⑥组成。

螺帽下加设弹簧垫片⑯。

如图4所示，双钢板长孔螺栓板式摩擦耗能器④的上下侧支座处可由连接板通过第三高强螺栓⑮与墙体内预埋内螺纹套筒⑭连接。

本发明可以有效降低混凝土剪力墙的塑性变形，将变形集中在摩擦耗能器区域，大幅降低了工程结构震后的更换费用和难度，同时使结构具有自复位能力。

Claims (8)

1.一种带可更换墙角构件的剪力墙结构体系，包括钢筋混凝土剪力墙（3），其特征是，所述剪力墙（3）两侧墙角部位预留凹角，凹角处设置可更换双钢板长孔螺栓板式摩擦耗能器（4）；所述可更换双钢板长孔螺栓板式摩擦耗能器（4）包括滑动主板（13）、第一副板（8）、第二副板（17），滑动主板（13）上开有竖向长孔，第一副板（8）、第二副板（17）上开有螺栓孔，滑动主板（13）两侧分别设置第一副板（8）、第二副板（17）并通过第一高强螺栓（6）相连接；第一高强螺栓（6）中部位于滑动主板（13）的长孔内；滑动主板（13）设置在钢筋混凝土剪力墙（3）上；第一副板（8）、第二副板（17）下部通过第二高强螺栓（7）与连接板（9）相连接，连接板（9）底部设置在下层楼面构件（2）；连接板（9）位于第一副板（8）、第二副板（17）之间。

2.根据权利要求1所述的带可更换墙角构件的剪力墙结构体系，其特征在于：所述钢筋混凝土剪力墙（3）的墙体两侧靠近边缘部位设有高强度筋（5）且通长设置，高强度筋（5）竖向设置。

3.根据权利要求2所述的带可更换墙角构件的剪力墙结构体系，其特征在于：所述高强度筋（13）采用FRP筋或AFRP筋。

4.根据权利要求1所述的带可更换墙角构件的剪力墙结构体系，其特征在于：所述可更换双钢板长孔螺栓板式摩擦耗能器（4）包括第一长孔螺栓板式摩擦耗能器、第二长孔螺栓板式摩擦耗能器，第一长孔螺栓板式摩擦耗能器、第二长孔螺栓板式摩擦耗能器并排设置。

5.根据权利要求4所述的带可更换墙角构件的剪力墙结构体系，其特征在于：所述滑动主板（13）上设有上支座，上支座通过第三高强螺栓（15）与钢筋混凝土剪力墙（3）内的预埋螺纹套筒（14）相连接。

6.根据权利要求4所述的带可更换墙角构件的剪力墙结构体系，其特征在于：所述连接板（9）上设有下支座，下支座通过第三高强螺栓（15）与钢筋混凝土剪力墙（3）内的预埋螺纹套筒（14）相连接。

7.根据权利要求1所述的带可更换墙角构件的剪力墙结构体系，其特征在于：所述滑动主板（13）与第一副板（8）之间设有第一摩擦片（12），滑动主板（13）与第二副板（17）之间设有第二摩擦片（18）。

8.根据权利要求7所述的带可更换墙角构件的剪力墙结构体系，其特征在于：所述第一高强螺栓（6）上的螺帽与第一副板（8）之间设有弹簧垫片（16）。