本實用新型專利技術專利涉及一種帶延性耗能連接件的裝配式雙層鋼板搖擺墻結構，用于框架結構建筑在地震中的耗能和減震。本實用新型專利技術的搖擺墻結構由雙層鋼板墻，主體框架結構，延性耗能連接件，墻底鉸支座，柔性填充材料，側向定位螺栓構成。在雙層鋼板墻和主體框架結構之間采用裝配式的延性耗能連接件進行連接，增強了結構在地震下的耗能能力；雙層鋼板墻底部設置墻底鉸支座，保證充分的搖擺性能；墻體與框架梁平齊的位置設置條形螺栓孔，通過側向定位螺栓連接墻體及框架梁，保證雙層鋼板墻頂部水平位移與框架梁水平位移相同；雙層鋼板墻段間采用螺栓連接；雙層鋼板墻穿樓板處需在樓板相應位置開洞，并在樓板與雙層鋼板墻間填充柔性材料，防止兩者直接碰撞。
【技術實現步驟摘要】
(一)
本專利技術屬于土木工程結構
，涉及一種帶延性耗能構件的雙層鋼板搖擺墻結構，既可用于既有建筑的抗震加固，也滿足新建建筑的抗震需求。(二)
技術介紹
搖擺墻結構通過改變框架結構的屈服機制，使大震下框架均勻變形，出現更多塑性鉸，增加了結構的整體耗能能力，避免了框架結構局部出現嚴重破壞，搖擺墻墻底與基礎鉸接，對主體結構的周期影響較小，附加搖擺子結構后地震力基本不變，但可明顯改變結構變形模式，防止層倒塌這種十分不利的結構破壞模式。通過設置阻尼器，則能夠增加結構的耗能能力，進一步降低地震作用。可裝配式結構是指結構構件預先進行制作，在施工現場僅進行構件的吊裝和連接施工的一種新興的建筑方式。可裝配式結構一般通過螺栓連接、焊接或部分現澆的方式實現構件連接。與傳統結構相比，具有建造質量高，生產速度快等優點，部分裝配式結構還具有可更換的能力，在結構抗震及震后恢復方面具有很大優勢。搖擺墻作為一種附屬子結構，具有可在工廠預制、現場組裝施工的特質，特別適合于工業化制作。盡管搖擺墻結構體系可有效的改善結構損傷模式和地震作用，目前的應用仍然較少，主要原因在于傳統現澆墻體需要處理支座問題，在現場施工困難；搖擺墻與主體結構傳力通過銷鍵連接，應力集中往往導致混凝土局部破壞；這些問題制約了搖擺墻結構的發展。(三)
技術實現思路
本專利技術旨在解決搖擺墻結構搖擺性能不足，與主體結構連接形式不合理、可更換性能較差，以及現場施工不方便等缺點，提出了一種帶延性耗能連接件的裝配式雙層鋼板搖擺墻結構。這種搖擺墻結構使用雙層鋼板墻作為搖擺墻主體，搖擺墻與主體框架結構間通過延性耗能連接件進行連接，墻底鉸支座采用內包鋼板的槽型底座，每層搖擺墻均與該層框架梁連接，搖擺墻體及延性耗能連接件均以螺栓連接為主。本專利技術的帶延性耗能連接件的裝配式雙層鋼板搖擺墻組件，包括有雙層鋼板墻1、主體框架結構2、延性耗能連接件3、墻底鉸支座4和柔性填充材料6。雙層鋼板墻1安裝在墻底鉸支座4上，向上貫穿每層樓板203，主體框架結構2包括各層框架梁201和框架柱202，相鄰的框架柱202之間為雙層鋼板墻1，雙層鋼板墻1與主體框架結構2之間以延性耗能連接件3連接。雙層鋼板墻1使用外包鋼板102和邊緣約束方鋼管103，兩片外包鋼板102之間使用對拉螺栓101固定，邊緣約束方鋼管103內部在設置延性耗能連接件3位置上下各設置帶圓孔橫隔板108，外包鋼板102和邊緣約束方鋼管103內部澆筑混凝土，雙層鋼板墻1之間在上下兩端使用螺栓104進行連接，對位于頂層及底層的雙層鋼板墻1僅分別在下端及上端使用螺栓104進行連接，雙層鋼板墻1與框架梁201平齊位置中線處設置側向定位螺孔105，底層墻段底部設置墻體包鋼倒角110。墻底鉸支座4使用混凝土澆筑，設置凹槽，凹槽內設置槽內包鋼板401，槽內包鋼板401與墻底鉸支座4間使用連接栓釘402錨固，在槽底角部設置支座包鋼倒角403；延性耗能連接件3包括延性耗能構件301以及兩端的端板302、對接件303、 腹板連接板304、翼緣連接板305，延性耗能構件301兩端焊接于端板302上，端板302與對接件303間使用腹板連接板304和翼緣連接板305進行連接；主體框架結構2上，與雙層鋼板墻1相鄰的框架柱202，在安裝延性耗能連接件3的位置處預埋對接件303，對接件303外表面與框架柱202外表面齊平，內表面焊接錨固鋼筋306；雙層鋼板墻1上，在安裝延性耗能連接件3的位置處焊接對接件303；主體框架結構2上，在與雙層鋼板墻1相連的框架梁201內設置梁內固定螺栓預埋件107，側向定位螺栓106穿過側向定位螺孔105和梁內固定螺栓預埋件107焊接連接；在雙層鋼板墻穿過樓板203位置預先開洞，洞口尺寸大于雙層鋼板墻1尺寸，樓板203與雙層鋼板墻1間以柔性填充材料7填充。依照本專利技術實施例所述，雙層鋼板墻1為裝配式預制構件，兩層外包鋼板102間使用對拉螺栓101固定，邊緣約束方鋼管103內部加強部位設置帶圓孔橫隔板108,外包鋼板102及邊緣約束方鋼管103內部直接澆筑混凝土，上下墻段間使用螺栓104連接。依照本專利技術實施例所述，與墻底鉸支座4接觸的底層雙層鋼板墻1底部設置圓弧形的墻體包鋼倒角110。依照本專利技術實施例所述，雙層鋼板墻上側向定位螺孔105為條形螺孔，寬度稍寬于側向定位螺栓106直徑。依照本專利技術實施例所述，側向定位螺栓106通過圓弧形處理的固定螺帽111將雙層鋼板墻1夾緊限位。依照本專利技術實施例所述，墻底鉸支座4的開槽尺寸與雙層鋼板墻1下端尺寸相同。依照本專利技術實施例所述，墻底鉸支座4槽底角部設置圓弧形的支座包鋼倒角403。依照本專利技術實施例所述，延性耗能連接件3的端板302和對接件303上一側焊接腹板及翼緣板，腹板及翼緣板呈工字型。依照本專利技術實施例所述，延性耗能連接件3在框架柱202端使用錨固鋼筋306進行固定；該延性耗能連接件3用于連接主體框架結構和雙層鋼板墻，連接方式為腹板連接采用高強螺栓連接，翼緣板連接采用焊接連接。本專利技術的有益效果：本專利技術既可應用于既有建筑抗震加固，也可用于新建建筑。搖擺墻主體使用雙層鋼板墻，具有剛度大、強度高、延性好等優點，雙層鋼板在工廠分段加工，在現場使用螺栓拼裝，最后灌裝混凝土，具有綠色環保、施工速度快等特點；搖擺墻直接放入墻底鉸支座的凹槽內，在釋放墻底彎矩的同時保證墻肢在限定的范圍內運動；搖擺墻通過墻側阻尼器與主體結構相連，避免了傳統搖擺墻與樓板連接的應力集中現象，降低了局部嚴重破壞的可能性；阻尼器集中安置在搖擺墻墻側，減少了對建筑功能的影響；以螺栓連接為主，實現了構件可更換，易維修的特點。(四)附圖說明下面結合附圖和實施例對本專利技術進一步說明。圖1是雙層鋼板搖擺墻的結構立面示意圖。圖2是雙層鋼板墻立面示意圖。圖3是雙層鋼板墻剖面示意圖。圖4是墻底鉸支座示意圖。圖5是本專利技術實施例二的立面示意圖。圖6是本專利技術實施例二的A-A剖面示意圖。圖7是延性耗能連接件示意圖。圖8是框架梁及樓板連接示意圖。圖中，1.雙層鋼板墻，101.對拉螺栓，102.外包鋼板，103.邊緣約束方鋼管，104.螺栓，105.側向定位螺孔，106.側向定位螺栓，107.梁內固定螺栓預埋件，108.帶圓孔橫隔板，109.工字型鋼，110.墻體包鋼倒角，111.固定螺帽，2.主體框架結構，201.框架梁，202.框架柱，203.樓板，3.延性耗能連接件，301.延性耗能構件，302.端板，303.對接件，304.腹板連接板，305.翼緣連接板，306.錨固鋼筋，4.墻底鉸支座，401.槽內包鋼板，402.連接栓釘，403.支座包鋼倒角，5.伸臂連接，6.柔性填充材料。(五)具體實施方式實施例一本實施例由雙層鋼板墻1，主體框架結構2，延性耗能連接件3，墻底鉸支座4，柔性填充材料6組成。施工時，首先澆筑墻底鉸支座4，如圖4所示，墻底鉸支座4使用鋼筋混凝土制作成槽型，寬度與雙層鋼板墻1厚度相同，槽底長度與雙層鋼板墻1底端長度相同，槽邊與水平面呈一定夾角，槽內包鋼板作為接觸面，鋼板與鋼筋混凝土部分使用栓釘錨固，澆筑后振搗密實。雙層鋼板墻1為預制構件，如圖2所示，雙層鋼板墻1采用外包鋼板102和邊緣約束方鋼管103,邊緣約束方鋼管103內部在設置延性耗能連接件3位置上下本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種帶延性耗能連接件的裝配式雙層鋼板搖擺墻組件，其特征在于，結構包括：雙層鋼板墻(1)、主體框架結構(2)、延性耗能連接件(3)、墻底鉸支座(4)和柔性填充材料(6)：所述的雙層鋼板墻(1)安裝在墻底鉸支座(4)上，向上貫穿每層樓板(203)，主體框架結構(2)包括各層框架梁(201)和框架柱(202)，相鄰的框架柱(202)之間為雙層鋼板墻(1)，雙層鋼板墻(1)與主體框架結構(2)之間以延性耗能連接件(3)連接；所述的雙層鋼板墻(1)使用外包鋼板(102)和邊緣約束方鋼管(103)，兩片外包鋼板(102)之間使用對拉螺栓(101)固定，邊緣約束方鋼管(103)內部在設置延性耗能連接件(3)位置上下各設置帶圓孔橫隔板(108)，外包鋼板(102)和邊緣約束方鋼管(103)內部澆筑混凝土，雙層鋼板墻(1)之間在上下兩端使用螺栓(104)進行連接，對位于頂層及底層的雙層鋼板墻(1)僅分別在下端及上端使用螺栓進行連接，雙層鋼板墻(1)與框架梁(201)平齊位置中線處設置側向定位螺孔(105)，底層墻段底部設置墻體包鋼倒角(110)；所述的墻底鉸支座(4)使用混凝土澆筑，設置凹槽，凹槽內設置槽內包鋼板(401)，槽內包鋼板(401)與墻底鉸支座(4)間使用連接栓釘(402)錨固，在槽底角部設置支座包鋼倒角(403)；所述延性耗能連接件(3)包括延性耗能構件(301)以及兩端的端板(302)、對接件(303)、腹板連接板(304)、翼緣連接板(305)，延性耗能構件(301)兩端焊接于端板(302)上，端板(302)與對接件(303)間使用腹板連接板(304)和翼緣連接板(305)進行連接；所述主體框架結構(2)上，與雙層鋼板墻(1)相鄰的框架柱(202)，在安裝延性耗能連接件(3)的位置處預埋對接件(303)，對接件(303)外表面與框架柱(202)?外表面齊平，內表面焊接錨固鋼筋(306)；所述雙層鋼板墻(1)上，在安裝延性耗能連接件(3)的位置處焊接對接件(303)；所述主體框架結構(2)上，在與雙層鋼板墻(1)相連的框架梁(201)內設置梁內固定螺栓預埋件(107)，側向定位螺栓(106)穿過側向定位螺孔(105)和梁內固定螺栓預埋件(107)焊接連接；所述雙層鋼板墻(1)，穿過樓板(203)位置預先開洞，洞口尺寸大于雙層鋼板墻(1)尺寸，樓板(203)與雙層鋼板墻(1)間以柔性填充材料(7)填充。...
【技術特征摘要】
1.一種帶延性耗能連接件的裝配式雙層鋼板搖擺墻組件，其特征在于，結構包括：雙層鋼板墻(1)、主體框架結構(2)、延性耗能連接件(3)、墻底鉸支座(4)和柔性填充材料(6)：所述的雙層鋼板墻(1)安裝在墻底鉸支座(4)上，向上貫穿每層樓板(203)，主體框架結構(2)包括各層框架梁(201)和框架柱(202)，相鄰的框架柱(202)之間為雙層鋼板墻(1)，雙層鋼板墻(1)與主體框架結構(2)之間以延性耗能連接件(3)連接；所述的雙層鋼板墻(1)使用外包鋼板(102)和邊緣約束方鋼管(103)，兩片外包鋼板(102)之間使用對拉螺栓(101)固定，邊緣約束方鋼管(103)內部在設置延性耗能連接件(3)位置上下各設置帶圓孔橫隔板(108)，外包鋼板(102)和邊緣約束方鋼管(103)內部澆筑混凝土，雙層鋼板墻(1)之間在上下兩端使用螺栓(104)進行連接，對位于頂層及底層的雙層鋼板墻(1)僅分別在下端及上端使用螺栓進行連接，雙層鋼板墻(1)與框架梁(201)平齊位置中線處設置側向定位螺孔(105)，底層墻段底部設置墻體包鋼倒角(110)；所述的墻底鉸支座(4)使用混凝土澆筑，設置凹槽，凹槽內設置槽內包鋼板(401)，槽內包鋼板(401)與墻底鉸支座(4)間使用連接栓釘(402)錨固，在槽底角部設置支座包鋼倒角(403)；所述延性耗能連接件(3)包括延性耗能構件(301)以及兩端的端板(302)、對接件(303)、腹板連接板(304)、翼緣連接板(305)，延性耗能構件(301)兩端焊接于端板(302)上，端板(302)與對接件(303)間使用腹板連接板(304)和翼緣連接板(305)進行連接；所述主體框架結構(2)上，與雙層鋼板墻(1)相鄰的框架柱(202)，在安裝延性耗能連接件(3)的位置處預埋對接件(303)，對接件(303)外表面與框架柱(202) 外表面齊平，內表面焊接錨固鋼筋(306)；所述雙層鋼板墻(1)上，在安裝延性耗能連接件(3)的位置處焊接對接件(303)；所述主體框架結構(2)上，在與雙層鋼板墻(1)相連的框架梁(201)內設置梁內固定螺栓預埋件(107)，側向定...
【專利技術屬性】
技術研發人員：王津，王濤，黃颯，
申請(專利權)人：中國地震局工程力學研究所，北京固力同創工程科技有限公司，
類型：新型
國別省市：黑龍江;23
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