一种装配式自复位摇摆钢板墙结构体系制造技术

本实用新型专利技术公开了一种装配式自复位摇摆钢板墙结构体系，包括结构柱和结构梁，所述结构柱和所述结构梁构成主结构，所述主结构与钢板墙通过耗能元件连接，自复位拉索沿着所述钢板墙的边框钢柱设置，上端在所述钢板墙的钢柱顶部张拉，下端浇筑于现浇基础内，所述钢板墙主要由钢板和其边框梁、柱构成，并通过摇摆节点与所述现浇基础连接。本实用新型专利技术在地震来临时通过摇摆钢板墙和主结构之间的相对变形，利用耗能元件耗散能量；震后，结构通过自复位拉索恢复到初始状态，能保持使用功能；体系基本元件为钢板和细长钢构件，拼接部位均采用螺栓连接，能够实现在工厂生产、现场拼装，缩短现场工期；该结构体系具有抗震能力强、施工质量高、工期短等优点。

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..

【技术实现步骤摘要】
一种装配式自复位摇摆钢板墙结构体系
本技术属于涉及土木工程抗震结构体系领域，具体涉及一种装配式自复位摇摆钢板墙结构体系。
技术介绍
地震是一种破坏性极强的突发性自然灾害，对人类社会构成严重威胁。在土木工程领域，为了应对地震灾害，各种技术层出不穷，如采用阻尼器的耗能减震技术、采用隔震支座的隔震技术、采用吸振器的调谐减震等。近年来，“可恢复功能”结构逐渐成为学术届和工程届关注的热点之一，这其中“自复位结构”和“摇摆结构”已有了一定的研究和实践。一般的摇摆结构及自复位结构是指放松结构与基础间约束或构件间约束，使结构与基础或构件间接触面处仅有受压能力而无受拉能力，则结构在地震作用下发生摇摆，通过自重或预应力使结构复位。这为设计具有恢复功能的结构提供了一种新思路，基于这种思路人们先后开发了一些摇摆及自复位的结构体系：可自复位的球入式带翼摇摆隔震墩柱(CN104278620A)，自复位梁-格栅式摩擦墙结构体系(CN203583708U)、带可更换连梁的自复位剪力墙(CN203626080U)、钢筋混凝土摇摆墙、摇摆墙组件及其制作方法(CN101851965B)、一种套筒式连接的钢筋混凝土摇摆墙组件(CN104631616A)、一种可恢复功能的叠合板式剪力墙(CN203640084U)等。这些体系多是利用混凝土材料设计的摇摆墙和构件，且多无法实现预制拼装功能。近年来，在国家的推动下，建筑工业化成为行业发展的重要趋势之一，各类装配式的结构体系日新月异，如一种全预制框架钢支撑结构(CN203334474U)、一种装配式组合钢板剪力墙(CN204983239U)、装配式双层钢板内填混凝土组合剪力墙结构体系(CN204983269U)等，但这些都不具备自复位的耗能功能。随着工业化研究的推进，也有人将自复位概念引入预制剪力墙中，如预制装配式自复位剪力墙结构(CN204876196U)，该技术主要借助了上、下片墙体之间的变形，利用弹簧和阻尼器形成了耗能和自复位功能，但没有使墙体充分摆动起来，未形成摇摆墙的减震形式。钢板剪力墙具有很好的抗侧力能力，关于它的研究工作一直从未停止，且已在实际工程中有较多的应用。由于主要材料为钢材，这类构件具有较高的工业化潜力。因此，本技术旨在设计一种装配式自复位摇摆钢板墙结构体系，将建筑工业化、摇摆结构、自复位和耗能减震的理念融为一体。
技术实现思路
本技术的目的在于克服现有技术存在的问题，提供一种装配式自复位摇摆钢板墙结构体系。为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本技术通过以下技术方案实现：一种装配式自复位摇摆钢板墙结构体系，包括结构柱和结构梁，所述结构柱和所述结构梁构成主结构，所述主结构与钢板墙边框通过耗能元件连接，自复位拉索沿着所述钢板墙的钢柱设置，上端在所述钢板墙的钢柱顶部张拉，下端浇筑于现浇基础内，所述钢板墙通过摇摆节点与所述现浇基础连接。进一步的，所述钢板墙由钢柱、钢梁、带肋钢板、水平钢板节点、竖向钢板节点、梁柱节点、柱柱节点、固定螺栓组成，所述钢柱、所述钢梁为H型截面或工字型截面，也可以是其它适用的钢构件截面型式；钢柱根据构件装配的需要，每一层半或两层半一段；钢梁两端在根部与钢柱通过端板法兰连接；带肋钢板为一片或两片，通过水平钢板节点与钢梁下翼缘连接，通过竖向钢板节点与钢柱内侧翼缘连接；当两片带肋钢板拼装时，采用固定螺栓固定，需要时可在两片钢板间填充预制混凝土板或其它填充物；所述平钢板节点、所述竖向钢板节点、所述梁柱节点和所述柱柱节点均为螺栓连接形式，因此钢板墙可以实现工厂生产、现场拼装。进一步的，所述摇摆节点由上部斜撑、下部斜撑、上部加劲短梁、下部加劲短梁和钢锚栓组成；所述上部斜撑下端与所述上部加劲短梁焊接连接，上部斜撑上端在通过端板法兰与所述钢板墙底部连接；所述下部斜撑上端与所述下部加劲短梁焊接连接，下端埋至所述现浇基础；上部加劲短梁的下表面放置于下部加劲短梁的上表面，两者的纵向两端部均加工成弧形；所述钢锚栓上半部分通过螺母与所述上部加劲短梁固接，下半部分插入所述下部加劲短梁的套筒内，且与套筒有一定间隙，使得两短梁可以发生相对转动，钢锚栓同时提供了一定的抗剪能力；摇摆节点还可以采用其它具备转动能力的连接方式，如板铰。进一步的，所述耗能元件通过螺栓连接的形式，一端与主结构相连，另一端与所述钢板墙的钢柱连接，采用软钢的耗能连接或者采用粘弹性或摩擦的耗能连接形式；所述自复位拉索采用张拉预应力的高强钢绞线或采用形状记忆合金或者其它具有自复位能力的金属索材。进一步的，所述自复位拉索布置于摇摆的所述钢支撑的两端或中部。优选的，为提高其预制拼装的能力，可采用多个钢板墙单元拼接的方式，可在工厂内通过焊接形式将钢柱、钢梁和带肋钢板拼接成一个小的钢板墙单元，也可在施工现场用螺栓连接将钢柱、钢梁和带肋钢板拼接成钢板墙单元，再通过螺栓连接将多个钢板墙单元拼接成一个整体钢板墙。进一步的，采用带肋钢板作为基本抗侧元件，限制了钢板屈曲，相比混凝土墙，有一定抗侧刚度、施工方便、安装灵活本技术的有益效果:本技术在地震时通过摇摆钢板墙和主结构之间的相对变形，利用耗能元件耗散能量；震后，结构通过自复位拉索恢复到原先状态，能够保持使用功能；体系拼接部位均采用螺栓连接，能够实现在工厂生产、现场拼装，缩短了现场工期；该结构体系具有抗震能力强、构造简单、施工质量高、工期短等优点。附图说明图1是本技术的立面结构示意图；图2是本技术的单层钢板墙构造示意图；图3（a）是本技术的无填充物钢板墙剖面构造示意图；图3（b）是本技术的含填充物钢板墙剖面构造示意图；图4是本技术的摇摆节点构造示意图；图5是本技术的摇摆节点另一种构造示意图；图6（a）是本技术中耗能元件采用粘弹性时的构造示意；图6（b）是本技术中耗能元件采用摩擦耗能时的构造示意；图7（a）是本技术用于既有建筑加固时外附摇摆钢支撑布置位置平面示意图；图7（b）是本技术用于既有建筑加固时内嵌摇摆钢支撑布置位置平面示意图；图7（c）是本技术用于既有建筑加固时摇摆钢支撑布置位置立面示意图；图8是本技术的另一种预制拼装形式。图中标号说明：1、结构柱，2、结构梁，3、钢板墙，4、耗能元件，5、自复位拉索，6、现浇基础，7、摇摆节点，31、钢柱，32、钢梁，33、带肋钢板，34、水平钢板节点，竖35、向钢板节点，36、梁柱节点，37、柱柱节点，38、固定螺栓，71、上部斜撑，72、下部斜撑，73、上部加劲短梁，74、下部加劲短梁，75、钢锚栓。具体实施方式下面将参考附图并结合实施例，来详细说明本技术。参照图1-6所示，一种装配式自复位摇摆钢板墙结构体系，包括结构柱1和结构梁2，所述结构柱1和所述结构梁2构成主结构，所述主结构与钢板墙3通过耗能元件4连接，自复位拉索5沿着所述钢板墙3的钢柱31设置，上端在所述钢板墙3的钢柱31顶部张拉，下端浇筑于现浇基础6内，所述钢板墙3通过摇摆节点7与所述现浇基础6连接；所述钢板墙3包括钢柱31、钢梁32和带肋钢板33，所述钢柱31、所述钢梁32为H型截面或工字型截面，所述钢柱31和钢梁32作为带肋钢板33边框，截面小于普通钢结构梁柱。进一步的，所述钢板墙3还包括水本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种装配式自复位摇摆钢板墙结构体系，其特征在于，包括结构柱（1）和结构梁（2），所述结构柱（1）和所述结构梁（2）构成主结构，所述主结构与钢板墙（3）通过耗能元件（4）连接，自复位拉索(5)沿着所述钢板墙(3)的钢柱（31）设置，上端在所述钢板墙(3)的钢柱（31）顶部张拉，下端浇筑于现浇基础(6)内，所述钢板墙(3)通过摇摆节点(7)与所述现浇基础(6)连接；所述钢板墙(3)包括钢柱(31)、钢梁(32)和带肋钢板(33)，所述钢柱(31)、所述钢梁(32)为H型截面或工字型截面，所述钢柱(31)和钢梁(32)作为带肋钢板(33)边框，截面小于普通钢结构梁柱。

【技术特征摘要】
1.一种装配式自复位摇摆钢板墙结构体系，其特征在于，包括结构柱（1）和结构梁（2），所述结构柱（1）和所述结构梁（2）构成主结构，所述主结构与钢板墙（3）通过耗能元件（4）连接，自复位拉索(5)沿着所述钢板墙(3)的钢柱（31）设置，上端在所述钢板墙(3)的钢柱（31）顶部张拉，下端浇筑于现浇基础(6)内，所述钢板墙(3)通过摇摆节点(7)与所述现浇基础(6)连接；所述钢板墙(3)包括钢柱(31)、钢梁(32)和带肋钢板(33)，所述钢柱(31)、所述钢梁(32)为H型截面或工字型截面，所述钢柱(31)和钢梁(32)作为带肋钢板(33)边框，截面小于普通钢结构梁柱。2.根据权利要求1所述的装配式自复位摇摆钢板墙结构体系，其特征在于，所述钢板墙(3)还包括水平钢板节点(34)、竖向钢板节点(35)、梁柱节点(36)、柱柱节点(37)和固定螺栓(38)，所述平钢板节点(34)、所述竖向钢板节点(35)、所述梁柱节点(36)和所述柱柱节点(37)均为螺栓连接形式。3.根据权利要求1所述的装配式自复位摇摆钢板...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈鑫，孙勇，毛小勇，李家青，李爱群，
申请(专利权)人：苏州科技大学，
类型：新型
国别省市：江苏,32