CN110499850A - 一种应用软钢阻尼墙的组合异形柱结构体系 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种应用软钢阻尼墙的组合异形柱结构体系，包括由矩形钢管混凝土组合异形柱和H型钢梁构成的框架结构，在框架结构内设有与上层H型钢梁固接的上悬臂墙和与下层H型钢梁固接的下悬臂墙，在上悬臂墙和下悬臂墙之间连接有软钢阻尼墙。本发明能够有效增加组合异形柱结构体系的附加阻尼比，降低地震作用，减小水平荷载作用下的层间位移，增加组合异形柱结构体系在高烈度区的适用高度；能在发生较大地震时实现软钢阻尼墙屈服耗能，减轻主体结构的地震损伤，并且软钢阻尼墙的安装方式简单，易于更换；此外，该结构体系构造简单，延性和耗能能力好，装配化程度高，施工便捷，能够有效减少现场湿作业，缩短施工周期，减小环境污染。

Description

一种应用软钢阻尼墙的组合异形柱结构体系
技术领域
本发明涉及一种组合异形柱结构体系，特别是一种应用软钢阻尼墙的组合异形柱结构体系。
背景技术
矩形钢管混凝土组合异形柱结构体系具有布置灵活、室内不露梁柱、工厂化制作、装配化施工等优点，在低层和多层建筑中已得到应用。但由于体系的抗侧刚度较小，在应用至高烈度区18层以上高层住宅时，需增设较多钢支撑或混凝土剪力墙。多处布置钢支撑给住宅的门窗布置带来不便；采用现浇混凝土剪力墙，现场湿作业工作量大，降低装配率。为进一步推广组合异形柱结构体系的应用，有必要提出一种更适用于高层装配式住宅的具备良好抗震性能的新型组合异形柱结构体系。
发明内容
本发明为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种应软钢阻尼墙的组合异形柱抗震结构体系，该结构体系抗震性能好，能够更好地适用于高层装配式建筑。
本发明为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是：一种应用软钢阻尼墙的组合异形柱结构体系，包括由矩形钢管混凝土组合异形柱和H型钢梁构成的框架结构，在所述框架结构内设有与上层H型钢梁固接的上悬臂墙和与下层H型钢梁固接的下悬臂墙，在所述上悬臂墙和所述下悬臂墙之间连接有软钢阻尼墙。
所述软钢阻尼墙是一种剪切屈服型金属阻尼耗能器。
所述软钢阻尼墙设有阻尼墙腹板、阻尼墙外框钢板、上部水平阻尼墙端板和下部水平阻尼墙端板，在所述阻尼墙腹板的前后两侧成对配置有阻尼墙加劲肋，所述上部水平阻尼墙端板与所述上悬臂墙的悬臂端固接，所述下部水平阻尼墙端板与所述下悬臂墙的悬臂端固接。
所述上悬臂墙和所述下悬臂墙结构对称，均设有悬臂墙腹板、左、右竖向悬臂墙端板和水平悬臂端板，在所述悬臂墙腹板的前后两侧成对配置有横向悬臂墙加劲肋和竖向悬臂墙加劲肋，所述上悬臂墙的水平悬臂端板与所述上部水平阻尼墙端板连接，所述下悬臂墙的水平悬臂端板与所述下部水平阻尼墙端板连接。
所述上悬臂墙的水平悬臂端板与所述上部水平阻尼墙端板以及所述下悬臂墙的水平悬臂端板与所述下部水平阻尼墙端板均采用高强螺栓连接。
所述上悬臂墙通过焊缝连接至上层H型钢梁下翼缘中部；所述下悬臂墙通过焊缝连接至下层H型钢梁的上翼缘中部。
构成所述H型钢梁的H型钢构件的腹板两侧成对配置有钢梁加劲肋，所述钢梁加劲肋与所述左、右竖向悬臂墙端板和所述竖向悬臂墙加劲肋相对。
所述矩形钢管混凝土组合异形柱为L形、T形和十字形矩形钢管混凝土组合异形柱中的任意一种。
本发明具有的优点和积极效果是：通过应用软钢阻尼墙有效地增加了组合异形柱结构体系的附加阻尼比，降低了地震作用，减小了组合异形柱结构体系在水平荷载作用下的层间位移，增加了组合异形柱结构体系在高烈度区的适用高度；同时软钢阻尼墙还能在发生较大地震时实现屈服耗能，减轻主体结构的地震损伤，并且软钢阻尼墙的安装方式简单，破坏后易于更换；此外，应用软钢阻尼墙的组合异形柱结构体系构造简单，延性和耗能能力好，装配化程度高，施工便捷，能够有效减少现场湿作业，缩短施工周期，减小环境污染。
附图说明
图1为本发明的立面图；
图2为本发明的平面图。
图中：1、矩形钢管混凝土组合异形柱；2-1、上层H型钢梁；2-2、下层H型钢梁； 2-3、钢梁加劲肋；3、软钢阻尼墙；3-1、阻尼墙腹板；3-2、阻尼墙外框钢板；3-3、上部水平阻尼墙端板；3-4、下部水平阻尼墙端板；3-5、阻尼墙加劲肋；4、上悬臂墙；5、下悬臂墙；4-1、5-1、悬臂墙腹板；4-2、5-2、横向悬臂墙加劲肋；4-3、5-3、竖向悬臂墙端板；4-4、5-4、水平悬臂端板；4-5、5-5、竖向悬臂墙加劲肋；6、高强螺栓。
具体实施方式
为能进一步了解本发明的发明内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下：
请参阅图1～图2，一种应用软钢阻尼墙的组合异形柱结构体系，包括由矩形钢管混凝土组合异形柱1和H型钢梁构成的框架结构，在所述框架结构内设有与上层H型钢梁 2-1固接的上悬臂墙4和与下层H型钢梁2-2固接的下悬臂墙5，在所述上悬臂墙4和所述下悬臂墙之间连接有软钢阻尼墙3。上述软钢阻尼墙3具有提供多遇地震下抗侧刚度和罕遇地震下屈服耗能的能力，通过合理布置在组合异形柱-H型钢梁框架结构中，可有效控制组合异形柱结构在水平荷载作用下的层间位移，能显著提高组合异形柱结构体系的抗震性能。
在本实施例中，所述软钢阻尼墙3是一种剪切屈服型金属阻尼耗能器，在工程设计中应选择与组合异形柱框架相匹配的阻尼器屈服力。所述软钢阻尼墙3设有阻尼墙腹板 3-1、阻尼墙外框钢板3-2、上部水平阻尼墙端板3-3和下部水平阻尼墙端板3-4，在所述阻尼墙腹板3-1的前后两侧成对配置有阻尼墙加劲肋3-5，在工程应用中阻尼墙加劲肋3-5 可根据实际情况设置成水平和竖向加劲肋。所述上部水平阻尼墙端板3-3与所述上悬臂墙4的悬臂端固接，所述下部水平阻尼墙端板3-4与所述下悬臂墙5的悬臂端固接。
所述上悬臂墙4和所述下悬臂墙5结构对称，均设有悬臂墙腹板4-1、5-1、左、右竖向悬臂墙端板4-3、5-3和水平悬臂端板4-4、5-4，在悬臂墙腹板4-1、5-1的前后两侧成对配置有横向悬臂墙加劲肋4-2、5-2和竖向悬臂墙加劲肋4-5、5-5，所述上悬臂墙的水平悬臂端板4-4与所述上部水平阻尼墙端板3-3连接，所述下悬臂墙的水平悬臂端板 5-4与所述下部水平阻尼墙端板3-4连接。更具体地，所述上悬臂墙的水平悬臂端板4-4 与所述上部水平阻尼墙端板3-3以及所述下悬臂墙的水平悬臂端板5-4与所述下部水平阻尼墙端板3-4均采用高强螺栓6连接。所述上悬臂墙4通过焊缝连接至所述上层H型钢梁2-1的下翼缘中部；所述下悬臂墙5通过焊缝连接至所述下层H型钢梁2-2的上翼缘中部。构成所述H型钢梁的H型钢构件的腹板两侧成对配置有钢梁加劲肋2-3，所述钢梁加劲肋2-3与所述左、右竖向悬臂墙端板4-3、5-3以及所述竖向悬臂墙加劲肋4-5、5-5 相对，该结构可使H型钢梁的连接段具备足够的刚度，以充分发挥软钢阻尼墙的抗侧刚度和屈服耗能作用。上述矩形钢管混凝土组合异形柱1可以为L形、T形和十字形矩形钢管混凝土组合异形柱中的任意一种。
尽管上面结合附图对本发明的优选实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，并不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围的情况下，还可以做出很多形式，这些均属于本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种应用软钢阻尼墙的组合异形柱结构体系，其特征在于，包括由矩形钢管混凝土组合异形柱和H型钢梁构成的框架结构，在所述框架结构内设有与上层H型钢梁固接的上悬臂墙和与下层H型钢梁固接的下悬臂墙，在所述上悬臂墙和所述下悬臂墙之间连接有软钢阻尼墙。
2.根据权利要求1所述的应用软钢阻尼墙的组合异形柱结构体系，其特征在于，所述软钢阻尼墙是一种剪切屈服型金属阻尼耗能器。
3.根据权利要求2所述的应用软钢阻尼墙的组合异形柱结构体系，其特征在于，所述软钢阻尼墙设有阻尼墙腹板、阻尼墙外框钢板、上部水平阻尼墙端板和下部水平阻尼墙端板，在所述阻尼墙腹板的前后两侧成对配置有阻尼墙加劲肋，所述上部水平阻尼墙端板与所述上悬臂墙的悬臂端固接，所述下部水平阻尼墙端板与所述下悬臂墙的悬臂端固接。
4.根据权利要求3所述的应用软钢阻尼墙的组合异形柱结构体系，其特征在于，所述上悬臂墙和所述下悬臂墙结构对称，均设有悬臂墙腹板、左、右竖向悬臂墙端板和水平悬臂端板，在所述悬臂墙腹板的前后两侧成对配置有横向悬臂墙加劲肋和竖向悬臂墙加劲肋，所述上悬臂墙的水平悬臂端板与所述上部水平阻尼墙端板连接，所述下悬臂墙的水平悬臂端板与所述下部水平阻尼墙端板连接。
5.根据权利要求4所述的应用软钢阻尼墙的组合异形柱结构体系，其特征在于，所述上悬臂墙的水平悬臂端板与所述上部水平阻尼墙端板以及所述下悬臂墙的水平悬臂端板与所述下部水平阻尼墙端板均采用高强螺栓连接。
6.根据权利要求4所述的应用软钢阻尼墙的组合异形柱结构体系，其特征在于，所述上悬臂墙通过焊缝连接至上层H型钢梁下翼缘中部；所述下悬臂墙通过焊缝连接至下层H型钢梁的上翼缘中部。
7.根据权利要求6所述的应用软钢阻尼墙的组合异形柱结构体系，其特征在于，构成所述H型钢梁的H型钢构件的腹板两侧成对配置有钢梁加劲肋，所述钢梁加劲肋与所述左、右竖向悬臂墙端板和所述竖向悬臂墙加劲肋相对。
8.根据权利要求1所述的应用软钢阻尼墙的组合异形柱结构体系，其特征在于，所述矩形钢管混凝土组合异形柱为L形、T形和十字形矩形钢管混凝土组合异形柱中的任意一种。
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