一種裝配式自復(fù)位搖擺鋼板墻結(jié)構(gòu)體系制造技術(shù)

本實(shí)用新型專利技術(shù)公開了一種裝配式自復(fù)位搖擺鋼板墻結(jié)構(gòu)體系，包括結(jié)構(gòu)柱和結(jié)構(gòu)梁，所述結(jié)構(gòu)柱和所述結(jié)構(gòu)梁構(gòu)成主結(jié)構(gòu)，所述主結(jié)構(gòu)與鋼板墻通過耗能元件連接，自復(fù)位拉索沿著所述鋼板墻的邊框鋼柱設(shè)置，上端在所述鋼板墻的鋼柱頂部張拉，下端澆筑于現(xiàn)澆基礎(chǔ)內(nèi)，所述鋼板墻主要由鋼板和其邊框梁、柱構(gòu)成，并通過搖擺節(jié)點(diǎn)與所述現(xiàn)澆基礎(chǔ)連接。本實(shí)用新型專利技術(shù)在地震來臨時(shí)通過搖擺鋼板墻和主結(jié)構(gòu)之間的相對(duì)變形，利用耗能元件耗散能量；震后，結(jié)構(gòu)通過自復(fù)位拉索恢復(fù)到初始狀態(tài)，能保持使用功能；體系基本元件為鋼板和細(xì)長(zhǎng)鋼構(gòu)件，拼接部位均采用螺栓連接，能夠?qū)崿F(xiàn)在工廠生產(chǎn)、現(xiàn)場(chǎng)拼裝，縮短現(xiàn)場(chǎng)工期；該結(jié)構(gòu)體系具有抗震能力強(qiáng)、施工質(zhì)量高、工期短等優(yōu)點(diǎn)。

Assembly type self resetting swinging steel plate wall structure system

The utility model discloses a self reset swing assembly type steel plate wall structure system, including the structure and structure of beam column, the column and the beam structure constitutes the main structure, the main structure and the steel plate wall connected by energy dissipation components, self reset cable along the steel wall frame steel column is provided. At the upper end of the steel column plate at the top of the wall tension, lower pouring in cast-in-place foundation, the steel plate wall is mainly composed of steel plate and the frame beams, columns, and through the swing node and the cast-in-place foundation connection. The utility model in the earthquake by the swing between the steel plate wall and main structure of the relative deformation, the energy dissipation of energy components; after the earthquake, the structure through self reset cable return to the initial state, can maintain the use function; basic element system for steel plate and slender steel members, splicing parts are connected by bolts, can be realized in the factory and site assembly, to shorten the construction period; the structure has the advantages of strong shock resistance, high construction quality, short construction period etc..

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
一種裝配式自復(fù)位搖擺鋼板墻結(jié)構(gòu)體系
本技術(shù)屬于涉及土木工程抗震結(jié)構(gòu)體系領(lǐng)域，具體涉及一種裝配式自復(fù)位搖擺鋼板墻結(jié)構(gòu)體系。
技術(shù)介紹
地震是一種破壞性極強(qiáng)的突發(fā)性自然災(zāi)害，對(duì)人類社會(huì)構(gòu)成嚴(yán)重威脅。在土木工程領(lǐng)域，為了應(yīng)對(duì)地震災(zāi)害，各種技術(shù)層出不窮，如采用阻尼器的耗能減震技術(shù)、采用隔震支座的隔震技術(shù)、采用吸振器的調(diào)諧減震等。近年來，“可恢復(fù)功能”結(jié)構(gòu)逐漸成為學(xué)術(shù)屆和工程屆關(guān)注的熱點(diǎn)之一，這其中“自復(fù)位結(jié)構(gòu)”和“搖擺結(jié)構(gòu)”已有了一定的研究和實(shí)踐。一般的搖擺結(jié)構(gòu)及自復(fù)位結(jié)構(gòu)是指放松結(jié)構(gòu)與基礎(chǔ)間約束或構(gòu)件間約束，使結(jié)構(gòu)與基礎(chǔ)或構(gòu)件間接觸面處僅有受壓能力而無受拉能力，則結(jié)構(gòu)在地震作用下發(fā)生搖擺，通過自重或預(yù)應(yīng)力使結(jié)構(gòu)復(fù)位。這為設(shè)計(jì)具有恢復(fù)功能的結(jié)構(gòu)提供了一種新思路，基于這種思路人們先后開發(fā)了一些搖擺及自復(fù)位的結(jié)構(gòu)體系：可自復(fù)位的球入式帶翼搖擺隔震墩柱(CN104278620A)，自復(fù)位梁-格柵式摩擦墻結(jié)構(gòu)體系(CN203583708U)、帶可更換連梁的自復(fù)位剪力墻(CN203626080U)、鋼筋混凝土搖擺墻、搖擺墻組件及其制作方法(CN101851965B)、一種套筒式連接的鋼筋混凝土搖擺墻組件(CN104631616A)、一種可恢復(fù)功能的疊合板式剪力墻(CN203640084U)等。這些體系多是利用混凝土材料設(shè)計(jì)的搖擺墻和構(gòu)件，且多無法實(shí)現(xiàn)預(yù)制拼裝功能。近年來，在國家的推動(dòng)下，建筑工業(yè)化成為行業(yè)發(fā)展的重要趨勢(shì)之一，各類裝配式的結(jié)構(gòu)體系日新月異，如一種全預(yù)制框架鋼支撐結(jié)構(gòu)(CN203334474U)、一種裝配式組合鋼板剪力墻(CN204983239U)、裝配式雙層鋼板內(nèi)填混凝土組合剪力墻結(jié)構(gòu)體系(CN204983269U)等，但這些都不具備自復(fù)位的耗能功能。隨著工業(yè)化研究的推進(jìn)，也有人將自復(fù)位概念引入預(yù)制剪力墻中，如預(yù)制裝配式自復(fù)位剪力墻結(jié)構(gòu)(CN204876196U)，該技術(shù)主要借助了上、下片墻體之間的變形，利用彈簧和阻尼器形成了耗能和自復(fù)位功能，但沒有使墻體充分?jǐn)[動(dòng)起來，未形成搖擺墻的減震形式。鋼板剪力墻具有很好的抗側(cè)力能力，關(guān)于它的研究工作一直從未停止，且已在實(shí)際工程中有較多的應(yīng)用。由于主要材料為鋼材，這類構(gòu)件具有較高的工業(yè)化潛力。因此，本技術(shù)旨在設(shè)計(jì)一種裝配式自復(fù)位搖擺鋼板墻結(jié)構(gòu)體系，將建筑工業(yè)化、搖擺結(jié)構(gòu)、自復(fù)位和耗能減震的理念融為一體。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本技術(shù)的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，提供一種裝配式自復(fù)位搖擺鋼板墻結(jié)構(gòu)體系。為實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)目的，達(dá)到上述技術(shù)效果，本技術(shù)通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：一種裝配式自復(fù)位搖擺鋼板墻結(jié)構(gòu)體系，包括結(jié)構(gòu)柱和結(jié)構(gòu)梁，所述結(jié)構(gòu)柱和所述結(jié)構(gòu)梁構(gòu)成主結(jié)構(gòu)，所述主結(jié)構(gòu)與鋼板墻邊框通過耗能元件連接，自復(fù)位拉索沿著所述鋼板墻的鋼柱設(shè)置，上端在所述鋼板墻的鋼柱頂部張拉，下端澆筑于現(xiàn)澆基礎(chǔ)內(nèi)，所述鋼板墻通過搖擺節(jié)點(diǎn)與所述現(xiàn)澆基礎(chǔ)連接。進(jìn)一步的，所述鋼板墻由鋼柱、鋼梁、帶肋鋼板、水平鋼板節(jié)點(diǎn)、豎向鋼板節(jié)點(diǎn)、梁柱節(jié)點(diǎn)、柱柱節(jié)點(diǎn)、固定螺栓組成，所述鋼柱、所述鋼梁為H型截面或工字型截面，也可以是其它適用的鋼構(gòu)件截面型式；鋼柱根據(jù)構(gòu)件裝配的需要，每一層半或兩層半一段；鋼梁兩端在根部與鋼柱通過端板法蘭連接；帶肋鋼板為一片或兩片，通過水平鋼板節(jié)點(diǎn)與鋼梁下翼緣連接，通過豎向鋼板節(jié)點(diǎn)與鋼柱內(nèi)側(cè)翼緣連接；當(dāng)兩片帶肋鋼板拼裝時(shí)，采用固定螺栓固定，需要時(shí)可在兩片鋼板間填充預(yù)制混凝土板或其它填充物；所述平鋼板節(jié)點(diǎn)、所述豎向鋼板節(jié)點(diǎn)、所述梁柱節(jié)點(diǎn)和所述柱柱節(jié)點(diǎn)均為螺栓連接形式，因此鋼板墻可以實(shí)現(xiàn)工廠生產(chǎn)、現(xiàn)場(chǎng)拼裝。進(jìn)一步的，所述搖擺節(jié)點(diǎn)由上部斜撐、下部斜撐、上部加勁短梁、下部加勁短梁和鋼錨栓組成；所述上部斜撐下端與所述上部加勁短梁焊接連接，上部斜撐上端在通過端板法蘭與所述鋼板墻底部連接；所述下部斜撐上端與所述下部加勁短梁焊接連接，下端埋至所述現(xiàn)澆基礎(chǔ)；上部加勁短梁的下表面放置于下部加勁短梁的上表面，兩者的縱向兩端部均加工成弧形；所述鋼錨栓上半部分通過螺母與所述上部加勁短梁固接，下半部分插入所述下部加勁短梁的套筒內(nèi)，且與套筒有一定間隙，使得兩短梁可以發(fā)生相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，鋼錨栓同時(shí)提供了一定的抗剪能力；搖擺節(jié)點(diǎn)還可以采用其它具備轉(zhuǎn)動(dòng)能力的連接方式，如板鉸。進(jìn)一步的，所述耗能元件通過螺栓連接的形式，一端與主結(jié)構(gòu)相連，另一端與所述鋼板墻的鋼柱連接，采用軟鋼的耗能連接或者采用粘彈性或摩擦的耗能連接形式；所述自復(fù)位拉索采用張拉預(yù)應(yīng)力的高強(qiáng)鋼絞線或采用形狀記憶合金或者其它具有自復(fù)位能力的金屬索材。進(jìn)一步的，所述自復(fù)位拉索布置于搖擺的所述鋼支撐的兩端或中部。優(yōu)選的，為提高其預(yù)制拼裝的能力，可采用多個(gè)鋼板墻單元拼接的方式，可在工廠內(nèi)通過焊接形式將鋼柱、鋼梁和帶肋鋼板拼接成一個(gè)小的鋼板墻單元，也可在施工現(xiàn)場(chǎng)用螺栓連接將鋼柱、鋼梁和帶肋鋼板拼接成鋼板墻單元，再通過螺栓連接將多個(gè)鋼板墻單元拼接成一個(gè)整體鋼板墻。進(jìn)一步的，采用帶肋鋼板作為基本抗側(cè)元件，限制了鋼板屈曲，相比混凝土墻，有一定抗側(cè)剛度、施工方便、安裝靈活本技術(shù)的有益效果:本技術(shù)在地震時(shí)通過搖擺鋼板墻和主結(jié)構(gòu)之間的相對(duì)變形，利用耗能元件耗散能量；震后，結(jié)構(gòu)通過自復(fù)位拉索恢復(fù)到原先狀態(tài)，能夠保持使用功能；體系拼接部位均采用螺栓連接，能夠?qū)崿F(xiàn)在工廠生產(chǎn)、現(xiàn)場(chǎng)拼裝，縮短了現(xiàn)場(chǎng)工期；該結(jié)構(gòu)體系具有抗震能力強(qiáng)、構(gòu)造簡(jiǎn)單、施工質(zhì)量高、工期短等優(yōu)點(diǎn)。附圖說明圖1是本技術(shù)的立面結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本技術(shù)的單層鋼板墻構(gòu)造示意圖；圖3（a）是本技術(shù)的無填充物鋼板墻剖面構(gòu)造示意圖；圖3（b）是本技術(shù)的含填充物鋼板墻剖面構(gòu)造示意圖；圖4是本技術(shù)的搖擺節(jié)點(diǎn)構(gòu)造示意圖；圖5是本技術(shù)的搖擺節(jié)點(diǎn)另一種構(gòu)造示意圖；圖6（a）是本技術(shù)中耗能元件采用粘彈性時(shí)的構(gòu)造示意；圖6（b）是本技術(shù)中耗能元件采用摩擦耗能時(shí)的構(gòu)造示意；圖7（a）是本技術(shù)用于既有建筑加固時(shí)外附搖擺鋼支撐布置位置平面示意圖；圖7（b）是本技術(shù)用于既有建筑加固時(shí)內(nèi)嵌搖擺鋼支撐布置位置平面示意圖；圖7（c）是本技術(shù)用于既有建筑加固時(shí)搖擺鋼支撐布置位置立面示意圖；圖8是本技術(shù)的另一種預(yù)制拼裝形式。圖中標(biāo)號(hào)說明：1、結(jié)構(gòu)柱，2、結(jié)構(gòu)梁，3、鋼板墻，4、耗能元件，5、自復(fù)位拉索，6、現(xiàn)澆基礎(chǔ)，7、搖擺節(jié)點(diǎn)，31、鋼柱，32、鋼梁，33、帶肋鋼板，34、水平鋼板節(jié)點(diǎn)，豎35、向鋼板節(jié)點(diǎn)，36、梁柱節(jié)點(diǎn)，37、柱柱節(jié)點(diǎn)，38、固定螺栓，71、上部斜撐，72、下部斜撐，73、上部加勁短梁，74、下部加勁短梁，75、鋼錨栓。具體實(shí)施方式下面將參考附圖并結(jié)合實(shí)施例，來詳細(xì)說明本技術(shù)。參照?qǐng)D1-6所示，一種裝配式自復(fù)位搖擺鋼板墻結(jié)構(gòu)體系，包括結(jié)構(gòu)柱1和結(jié)構(gòu)梁2，所述結(jié)構(gòu)柱1和所述結(jié)構(gòu)梁2構(gòu)成主結(jié)構(gòu)，所述主結(jié)構(gòu)與鋼板墻3通過耗能元件4連接，自復(fù)位拉索5沿著所述鋼板墻3的鋼柱31設(shè)置，上端在所述鋼板墻3的鋼柱31頂部張拉，下端澆筑于現(xiàn)澆基礎(chǔ)6內(nèi)，所述鋼板墻3通過搖擺節(jié)點(diǎn)7與所述現(xiàn)澆基礎(chǔ)6連接；所述鋼板墻3包括鋼柱31、鋼梁32和帶肋鋼板33，所述鋼柱31、所述鋼梁32為H型截面或工字型截面，所述鋼柱31和鋼梁32作為帶肋鋼板33邊框，截面小于普通鋼結(jié)構(gòu)梁柱。進(jìn)一步的，所述鋼板墻3還包括水本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種裝配式自復(fù)位搖擺鋼板墻結(jié)構(gòu)體系，其特征在于，包括結(jié)構(gòu)柱（1）和結(jié)構(gòu)梁（2），所述結(jié)構(gòu)柱（1）和所述結(jié)構(gòu)梁（2）構(gòu)成主結(jié)構(gòu)，所述主結(jié)構(gòu)與鋼板墻（3）通過耗能元件（4）連接，自復(fù)位拉索(5)沿著所述鋼板墻(3)的鋼柱（31）設(shè)置，上端在所述鋼板墻(3)的鋼柱（31）頂部張拉，下端澆筑于現(xiàn)澆基礎(chǔ)(6)內(nèi)，所述鋼板墻(3)通過搖擺節(jié)點(diǎn)(7)與所述現(xiàn)澆基礎(chǔ)(6)連接；所述鋼板墻(3)包括鋼柱(31)、鋼梁(32)和帶肋鋼板(33)，所述鋼柱(31)、所述鋼梁(32)為H型截面或工字型截面，所述鋼柱(31)和鋼梁(32)作為帶肋鋼板(33)邊框，截面小于普通鋼結(jié)構(gòu)梁柱。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種裝配式自復(fù)位搖擺鋼板墻結(jié)構(gòu)體系，其特征在于，包括結(jié)構(gòu)柱（1）和結(jié)構(gòu)梁（2），所述結(jié)構(gòu)柱（1）和所述結(jié)構(gòu)梁（2）構(gòu)成主結(jié)構(gòu)，所述主結(jié)構(gòu)與鋼板墻（3）通過耗能元件（4）連接，自復(fù)位拉索(5)沿著所述鋼板墻(3)的鋼柱（31）設(shè)置，上端在所述鋼板墻(3)的鋼柱（31）頂部張拉，下端澆筑于現(xiàn)澆基礎(chǔ)(6)內(nèi)，所述鋼板墻(3)通過搖擺節(jié)點(diǎn)(7)與所述現(xiàn)澆基礎(chǔ)(6)連接；所述鋼板墻(3)包括鋼柱(31)、鋼梁(32)和帶肋鋼板(33)，所述鋼柱(31)、所述鋼梁(32)為H型截面或工字型截面，所述鋼柱(31)和鋼梁(32)作為帶肋鋼板(33)邊框，截面小于普通鋼結(jié)構(gòu)梁柱。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝配式自復(fù)位搖擺鋼板墻結(jié)構(gòu)體系，其特征在于，所述鋼板墻(3)還包括水平鋼板節(jié)點(diǎn)(34)、豎向鋼板節(jié)點(diǎn)(35)、梁柱節(jié)點(diǎn)(36)、柱柱節(jié)點(diǎn)(37)和固定螺栓(38)，所述平鋼板節(jié)點(diǎn)(34)、所述豎向鋼板節(jié)點(diǎn)(35)、所述梁柱節(jié)點(diǎn)(36)和所述柱柱節(jié)點(diǎn)(37)均為螺栓連接形式。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝配式自復(fù)位搖擺鋼板...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：陳鑫，孫勇，毛小勇，李家青，李愛群，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：蘇州科技大學(xué)，
類型：新型
國別省市：江蘇,32