可装配及可置换式低屈服点复合耗能多缝型连梁体系制造技术

一种可装配及可置换式低屈服点复合耗能多缝型连梁体系，该多缝型连梁体系能通过对普通连梁进行分缝，并将由低屈服点钢和耗能铅块等预制组成的复合耗能装置装配到连梁分缝中，从而在地震中通过复合耗能装置进行充分的耗能减震，避免剪力墙主体出现较严重破坏，防止连梁出现脆性破坏，确保结构整体安全。本发明专利技术主要包括：剪力墙结构中的钢筋混凝土多层连梁、复合耗能装置上下部盖板、低屈服点钢、耗能铅块、环保涂料、螺栓和螺栓孔。可装配及可置换式低屈服点复合耗能装置能够实现装配式施工，节省时间，且在震后便于置换。该连梁体系不需要对设计方案进行明显调整，成本较低、安全环保、便于施工，且震后易于维修，可靠性高。

Assembled and replaceable low yield point composite energy dissipation multi slit beam coupling system

An assembly and a replaceable low yield point multi slit type composite energy dissipation beam system, the multi beam system through slot parting of ordinary coupling beams, and the low yield point steel and energy lead precast composite energy dissipation device fitted to the beam joint, were sufficient to energy dissipation in the epicenter by composite energy dissipation device, avoid shear wall body appear more serious damage, prevent the beams appear brittle failure, to ensure the overall safety of the structure. The invention mainly includes: multi-storey reinforced concrete composite beams, energy dissipation device of shear wall structure on the lower cover, low yield point steel, energy consumption, environmental protection paint, lead bolt and bolt hole. The assembled and replaceable low yield point composite energy dissipation device can realize the assembly type construction, saves time and is easy to replace after earthquake. The coupling beam system does not need to adjust the design scheme obviously. The utility model has the advantages of low cost, safety, environmental protection and easy construction, and is easy to maintain after the earthquake and has high reliability.

【技术实现步骤摘要】
可装配及可置换式低屈服点复合耗能多缝型连梁体系
本专利技术涉及一种在钢筋混凝土剪力墙结构中具有较强耗能能力的一种可装配及可置换式低屈服点复合耗能多缝型连梁体系，属于结构工程的减震控制和可装配式结构

技术介绍
近些年来，随着我国科技的提高和经济的快速增长，城市中的人口日益增加，致使建筑住房、办公需求激增，高层建筑的出现合理的使用了空间资源，解决了建筑用地稀缺的问题。同时也为土木界的工程师和科研人员带来了新的问题，由于近年来地震的频频发生，人们对建筑物的抗震性能越来越加以重视，高层建筑尤为突出。在高层建筑中绝大多数的结构是剪力墙结构或是框剪结构，以往的震害资料表明，地震发生时，剪力墙结构中连梁的塑性变形要比墙肢大，因此连梁的变形和延性对剪力墙的受力和变形有很大影响。目前，连梁的超筋现象在剪力墙体系里经常发生，最普遍也是最开始的做法就是通过调节连梁截面高度，但是还是存在连梁超筋的问题，表示此连梁因端部的两片墙刚度很大而致使承担了较多的地震作用；即使满足连梁适筋的设计要求，但连梁的高度会很大，在地震中发生的是沿斜裂缝出现剪切破坏，没有形成预期的弯曲破坏，在地震中的耗能能力较差。针对于以上问题，研究者们一般采用减小连梁的刚度、提高连梁的抗剪承载力、连梁的铰接处理和交互式配筋等方法解决普通连梁超筋和脆性破坏等问题，但是相关设计方法和施工工艺复杂，且延性和耗能性能不易达到预期的效果，有时甚至还会降低，且在震后会发生严重的局部损坏并难以更换。还有连梁中间截断安装阻尼器，这需要对设计方案进行调整，设计人员不愿接受，同时施工技术复杂、不易操作，在地震后也不易更换。通过以上分析，本专利技术提出一种在剪力墙结构中应用可装配及可置换式低屈服点复合耗能多缝型连梁，该多缝型连梁缝隙之间安装可装配及可置换式低屈服点复合耗能装置，复合耗能装置通过螺栓与相邻的连梁锚固成一个整体。在地震作用下，由不同材料或装置构成的复合耗能装置具有低屈服点，先于连梁和剪力墙主体屈服并充分耗能，从而有效地解决了连梁超筋和防止脆性破坏等问题，提高了连梁体系承载力和弹性阶段的刚度，实现了连梁体系在地震作用下的充分耗能，提高了剪力墙结构的整体抗震性能。使连梁体系不但在平常使用中满足承载力要求，在地震发生时也能承受地震动的作用，而且充分发挥连梁体系在混凝土剪力墙结构中作为抗震的第一道防线的作用，主要是复合耗能装置耗散在地震动中输入结构的能量，减少了地震中主体结构的损坏程度。
技术实现思路
为了解决连梁超筋和防止脆性破坏等问题，改善目前剪力墙结构中连梁体系在强烈地震作用中抗震能力不足这一限制，改变传统连梁的单一形式，使连梁在地震动中能最大程度的耗能，并且减轻连梁自身的损伤，从而减小主体结构的破坏程度，本专利技术提出一种在钢筋混凝土剪力墙结构中应用可装配及可置换式低屈服点复合耗能多缝型连梁体系。该多缝型连梁体系具有布置方便、安装简易、可装配、可置换和耗能能力强等特点，在地震动作用时，该多缝型连梁体系能够大量消耗地震动作用中输入结构的能量。为了实现上述目的，本专利技术采取了如下技术方案：本专利技术采用的技术方案为一种可装配及可置换式低屈服点复合耗能多缝型连梁体系，该连梁体系包括钢筋混凝土多缝型连梁、复合耗能装置上部盖板、复合耗能装置下部盖板、低屈服点钢、耗能铅块、环保涂料、螺栓和螺栓孔。该连梁体系的复合耗能装置为预制加工并在现场进行快速装配，由不同的耗能材料和装置构成且屈服点低、耗能机理明确，在地震作用下具有足够的延性和耗能性能，能够减轻剪力墙结构主体和连梁本身的破坏，且在震后或损伤后易于置换。低屈服点钢的端部与复合耗能装置上部盖板和复合耗能装置下部盖板焊接，耗能铅块与复合耗能装置上部盖板和复合耗能装置下部盖板用锚钉连接，低屈服点钢、复合耗能装置上部盖板、耗能铅块、复合耗能装置下部盖板及锚钉通过组装构成复合耗能装置。复合耗能装置在施工过程中通过螺栓快速装配在钢筋混凝土多缝型连梁的缝隙中；在地震发生后若复合耗能装置损坏严重，卸掉螺栓，将预制的复合耗能装置再次通过螺栓快速装配在钢筋混凝土多缝型连梁的缝隙中。钢筋混凝土多缝型连梁中分缝的数量取决于连梁的高度h，分缝的数量不小于h/400，分缝的高度为h/10～h/20。耗能铅块和低屈服点钢共同实现复合耗能，低屈服点钢的厚度不小于10mm，耗能铅块的厚度不小于50mm，且低屈服点钢的厚度在耗能铅块厚度的1/3～1/8之间，低屈服点钢和耗能铅块之间相距40mm～120mm。为保证耗能铅块先于连梁和剪力墙主体屈服并充分耗能，耗能铅块的宽厚比不小于2。为避免耗能铅块裸露在环境中造成污染，在耗能铅块表面涂刷不小于5mm厚的环保涂层，环保涂层可为水性涂料、粉末涂料、高固体分涂料、功能光催化涂料或多孔吸附性功能涂料。为保证耗能铅块先于连梁和剪力墙主体屈服并充分耗能，耗能铅块和低屈服点钢共同组成装配及可置换式低屈服点复合复合耗能装置，且应采用削弱型低屈服点钢形状。由于连梁的跨高比不同，连梁在地震作用中的变形以剪切型或弯曲型，为更加充分的耗能，各个低屈服点钢的布置方向不同。本专利技术的功能如下：在钢筋混凝土剪力墙结构中安装较强耗能能力的一种可装配及可置换式低屈服点复合耗能多缝型连梁体系，该体系的复合耗能装置可预制加工并在现场进行快速装配，由不同的耗能材料和装置构成且屈服点低，多缝型连梁体系耗能机理明确，在地震作用下具有足够的延性和耗能性能，能够减轻剪力墙结构的主体破坏，且在震后或损伤后易于置换。在正常工作状态中，该体系能够在地震作用下耗散地震的能量，改善建筑结构的变形和受力情况，实现连梁体系的高延性破坏，最终实现整个建筑结构的减震耗能。与现有技术相比，本专利技术的优点如下：1)多缝型连梁的提出解决了普通连梁超筋和防止剪切破坏等问题，在地震动作用中，提高了连梁体系的延性和耗能能力，从而减小了主体结构的破损。2)在预留的多缝型连梁缝隙中安装可装配及可置换式低屈服点复合耗能装置进一步提高了该连梁体系的耗能能力，多缝型连梁体系与普通连梁相比，多缝型连梁体系具有较高的承载力和弹性阶段的刚度。3)本专利技术的多缝型连梁体系与普通连梁相比，破坏模型发生了改变，普通连梁在地震中主要是连梁端部剪切破坏，多缝型连梁体系在地震中塑性变形主要发生在复合耗能装置，而连梁本身和剪力墙主体不会发生损坏。4)可装配及可置换式低屈服点复合耗能装置具有可工厂化生产、加工方便、可装配式施工、可置换和屈服点低等优点，所以加工成本低，在震后修复速度快，可进行简易置换。该体系的复合耗能装置可预制加工并在现场进行快速装配，在正常工作状态中该体系能满足剪力墙结构对普通连梁刚度和延性的设计要求。该多缝型连梁体系耗能机理明确，在地震作用下具有足够的延性和耗能性能，能够减轻剪力墙结构的主体破坏，且在震后或损伤后易于置换。附图说明图1为本专利技术的多缝型连梁体系混凝土剪力墙结构示意图。图2为本专利技术的安装可装配及可置换式低屈服点复合耗能多缝型连梁体系(弯曲型复合耗能装置)。图3为本专利技术的安装可装配及可置换式低屈服点复合耗能多缝型连梁体系(剪切型复合耗能装置)。图4为本专利技术的可装配及可置换式低屈服点弯曲型复合耗能装置细部图。图5为本专利技术的可装配及可置换式低屈服点弯曲型复合耗能装置立体图。图6为本专利技术的可装配及可置换式低本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种可装配及可置换式低屈服点复合耗能多缝型连梁体系，其特征在于：该连梁体系包括钢筋混凝土多缝型连梁、复合耗能装置上部盖板、复合耗能装置下部盖板、低屈服点钢、耗能铅块、环保涂料、螺栓和螺栓孔；该连梁体系的复合耗能装置为预制加工并在现场进行快速装配，由不同的耗能材料和装置构成且屈服点低、耗能机理明确，在地震作用下具有足够的延性和耗能性能，能够减轻剪力墙结构主体和连梁本身的破坏，且在震后或损伤后易于置换；低屈服点钢的端部与复合耗能装置上部盖板和复合耗能装置下部盖板焊接，耗能铅块与复合耗能装置上部盖板和复合耗能装置下部盖板用锚钉连接，低屈服点钢、复合耗能装置上部盖板、耗能铅块、复合耗能装置下部盖板及锚钉通过组装构成复合耗能装置；复合耗能装置在施工过程中通过螺栓快速装配在钢筋混凝土多缝型连梁的缝隙中；在地震发生后若复合耗能装置损坏严重，卸掉螺栓，将预制的复合耗能装置再次通过螺栓快速装配在钢筋混凝土多缝型连梁的缝隙中。

【技术特征摘要】
1.一种可装配及可置换式低屈服点复合耗能多缝型连梁体系，其特征在于：该连梁体系包括钢筋混凝土多缝型连梁、复合耗能装置上部盖板、复合耗能装置下部盖板、低屈服点钢、耗能铅块、环保涂料、螺栓和螺栓孔；该连梁体系的复合耗能装置为预制加工并在现场进行快速装配，由不同的耗能材料和装置构成且屈服点低、耗能机理明确，在地震作用下具有足够的延性和耗能性能，能够减轻剪力墙结构主体和连梁本身的破坏，且在震后或损伤后易于置换；低屈服点钢的端部与复合耗能装置上部盖板和复合耗能装置下部盖板焊接，耗能铅块与复合耗能装置上部盖板和复合耗能装置下部盖板用锚钉连接，低屈服点钢、复合耗能装置上部盖板、耗能铅块、复合耗能装置下部盖板及锚钉通过组装构成复合耗能装置；复合耗能装置在施工过程中通过螺栓快速装配在钢筋混凝土多缝型连梁的缝隙中；在地震发生后若复合耗能装置损坏严重，卸掉螺栓，将预制的复合耗能装置再次通过螺栓快速装配在钢筋混凝土多缝型连梁的缝隙中。2.根据权利要求1所述的一种可装配及可置换式低屈服点复合耗能多缝型连梁体系，其特征在于：钢筋混凝土多缝型连梁中分缝的数量取决于连梁的高度h，分缝的数量不小于h/400，分缝的高度为h/10～h/20。3.根据权利要求1所述的一种可装配及可置换式低屈服点复合耗...

【专利技术属性】
技术研发人员：闫维明，王宝顺，何浩祥，王瑾，吴军，
申请(专利权)人：北京工业大学，
类型：发明
国别省市：北京,11