一种用于剪力墙的箱型软钢消能阻尼器及剪力墙结构制造技术

本实用新型专利技术公开了一种用于剪力墙的箱型软钢消能阻尼器及剪力墙结构，该阻尼器包括相对平行设置的两个L形连接钢板、两个斜撑加劲肋以及若干个软钢耗能钢片；软钢耗能钢片两端分别与两个L型连接钢板的长边垂直焊接，两个斜撑加劲肋两端分别与L型连接板两边焊接。在L型连接钢板短边部位开设6个螺栓孔，阻尼器通过高强螺栓连接在墙内预埋板件上。针对剪力墙在地震作用下，两端墙趾处易破坏的特点，预先在墙趾处留置阻尼器安置腔，并埋设预埋板件，本实用新型专利技术阻尼器通过高强螺栓连接在墙内预埋板件上。地震荷载下，软钢屈服耗能，以保证母墙整体不破坏，通过更换软钢阻尼器，实现震后功能可修复的特色。

A box type soft steel energy dissipation damper and shear wall structure for shear walls

The utility model discloses a box-type soft steel energy dissipation damper and a shear wall structure for a shear wall. The damper comprises two L-shaped connecting plates, two diagonally braced stiffening ribs and a number of soft steel energy dissipation steel sheets arranged in parallel; the two ends of the soft steel energy dissipation steel sheets are vertically welded with the long sides of two L-shaped connecting plates, respectively. The two ends of the diagonal bracing rib are respectively welded on both sides of the L type connecting plate. Six bolt holes are arranged at the short side of the L-shaped connecting plate, and the damper is connected to the embedded plate in the wall by high-strength bolts. In view of the characteristics that the shear wall is easy to be destroyed at the toes of both ends of the wall under earthquake action, a damper is placed in advance at the toes of the wall to place a cavity, and embedded panels are embedded. The damper of the utility model is connected to the embedded panels in the wall through high-strength bolts. Under earthquake load, the soft steel yields to dissipate energy to ensure that the whole wall is not destroyed. By replacing the soft steel damper, the function of the post-earthquake can be repaired.

【技术实现步骤摘要】
一种用于剪力墙的箱型软钢消能阻尼器及剪力墙结构
本技术属于土木工程抗震与减震领域，尤其涉及结构减震控制系统中的金属耗能阻尼器，具体的说是一种可以增加结构阻尼、减少地震中结构响应的用于剪力墙墙趾处的箱型软钢消能阻尼器及剪力墙结构。
技术介绍
目前实际工程中越来越多的高层、超高层结构采用剪力墙结构，剪力墙的施工工艺以及设计理念已经愈发纯熟，其抗侧能力亦大幅提升，更是远远高于框架结构。但是大量的剪力墙结构实验研究表明，其在地震荷载作用下，最容易发生破坏的部位多为剪力墙两端墙趾处，破坏形式即为墙趾处混凝土压溃，钢筋外露，墙体底部出现水平剪切贯通裂缝。虽然剪力墙结构不会发生整体倒塌，但其承载能力已经大幅下降，且大大降低了结构的舒适度；此外，其震后修复工作难以进行，一则维修费用高昂，再则施工难度大，严重影响了人们的正常生产生活。因此，亟需开发一种得以有效保护剪力墙免受震害的阻尼器，以提高剪力墙的延性，变形能力，抗侧刚度等，从而实现剪力墙结构震后抗震功能快速恢复的目标。
技术实现思路
本技术的目的在于克服普通剪力墙在水平地震荷载作用下，墙趾处容易发生破坏的缺陷，提供一种用于剪力墙的箱型软钢消能阻尼器及剪力墙结构，该阻尼器能够有效保护剪力墙免受震害，提高剪力墙的延性、变形能力和抗侧刚度。地震作用后，能够更换破坏后的阻尼器，剪力墙即可恢复正常使用，从而提高建筑物震后可恢复能力。本技术的技术目的是通过以下技术方案解决的：一种用于剪力墙的箱型软钢消能阻尼器，包括第一L型连接钢板、第二L型连接钢板和若干片软钢耗能钢片，第一L型连接钢板与第二L型连接钢板均包括水平边和竖直边，第一L型连接钢板的水平边与竖直边分别与第二L型连接钢板的水平边和竖直边正对，软钢耗能钢片的两端分别与第一L型连接钢板的竖直边和第二L型连接钢板的竖直边焊接，所有软钢耗能钢片间隔设置且相互平行；第二L型连接钢板竖直边的自由端与第一L型连接钢板内侧拐角之间焊接有第一斜撑加劲肋；第一L型连接钢板竖直边的自由端与第二L型连接钢板内侧拐角之间焊接有第二斜撑加劲肋。软钢耗能钢片与第一L型连接钢板的水平边以及第二L型连接钢板的水平边平行。第一L型连接钢板和第二L型连接钢板的厚度相同，第一L型连接钢板的厚度与软钢耗能钢片厚度的比值为2.5～4。第一斜撑加劲肋、第二斜撑加劲肋、第一L型连接钢板和第二L型连接钢板的材质相同，厚度相同。第一斜撑加劲肋、第二斜撑加劲肋、第一L型连接钢板和第二L型连接钢板的材质为屈服强度不低于235MPa的钢材。软钢耗能钢片的材质为屈服强度在100～225MPa的软钢。软钢耗能钢片为矩形软钢耗能钢片，软钢耗能钢片通过一组对边分别与第一L型连接钢板的竖直边和第二L型连接钢板的竖直边焊接。第一L型连接钢板的水平边和第二L型连接钢板的水平边上开设有螺栓孔。一种剪力墙结构，包括剪力墙和所述阻尼器，剪力墙的下端与下层楼面结构连接，阻尼器设置在剪力墙的墙趾处，剪力墙在安装阻尼器处预留有用于放置阻尼器的阻尼器安置腔，阻尼器安置腔的顶部预埋有预埋板件；阻尼器的第一L型连接钢板的水平边通过螺栓与预埋板件连接，阻尼器的第二L型连接钢板的水平边通过螺栓与下层楼面结构连接。第二L型连接钢板的竖直边与阻尼器安置腔处对应的剪力墙的墙体相抵，第一L型连接钢板的竖直边与剪力墙宽度方向的侧面平齐。本技术具有如下有益效果：本技术的第一L型连接钢板的水平边与竖直边分别与第二L型连接钢板的水平边和竖直边正对，软钢耗能钢片的两端分别与第一L型连接钢板的竖直边和第二L型连接钢板的竖直边焊接，所有软钢耗能钢片间隔设置且相互平行；因此通过第一，第二L型连接钢板能够传递轴向力，使软钢耗能钢片承受剪力和弯矩，通过软钢耗能钢片的弹塑性变形来耗散地震作用；第二L型连接钢板竖直边的自由端与第一L型连接钢板内侧拐角之间焊接有第一斜撑加劲肋；第一L型连接钢板竖直边的自由端与第二L型连接钢板内侧拐角之间焊接有第二斜撑加劲肋；通过第一斜撑加劲肋和第二斜撑加劲肋能够提高第一，第二L型连接钢板的刚度，保证其不先于软钢耗能钢片屈曲变形；本技术的用于剪力墙的箱型软钢消能阻尼器克服了单一材料情况下软钢阻尼器不能同时满足抗拉和抗压双重减震水准的缺点；并可在实际工程应用中，根据工程实况，通过调整软钢耗能钢片的数量和L形连接钢板竖直边的长度，来设计出不同初始刚度和耗能能力的阻尼器；本技术所述的用于剪力墙的箱型软钢消能阻尼器具有构造简单、制造方便、受力清晰、耐久性好、易于安装和更换、空间占有率小、对建筑功能和外观影响较小的特点。进一步的，第一L型连接钢板和第二L型连接钢板的厚度相同，第一L型连接钢板的厚度与软钢耗能钢片厚度的比值为2.5～4，因此能够保证第一，第二L型连接钢板不先于软钢耗能钢片屈曲变形。进一步的，第一斜撑加劲肋、第二斜撑加劲肋、第一L型连接钢板和第二L型连接钢板的材质相同，厚度相同，因此保证了第一斜撑加劲肋和第二斜撑加劲肋不先于第一L型连接钢板、第二L型连接钢板和软钢耗能钢片屈曲变形。本技术的剪力墙结构中，阻尼器设置在剪力墙的墙趾处，因此阻尼器能够将地震荷载下，剪力墙墙趾处的竖向拉压荷载转化为软钢耗能钢片的剪切弯曲荷载；同时将剪力墙整体的小变形转化为水平放置的软钢耗能钢片更为明显的剪切弯曲变形；软钢耗能钢片分层次堆叠式放置，可以使其每一片首先单独发生变形，进而依次变形，从而起到分阶段屈服的妙用，得以充分发挥低屈服点软钢板的耗能优势。本技术的用于剪力墙的箱型软钢消能阻尼器在使用时，需根据剪力墙墙趾处根据塑性区域尺寸，并结合工程实际，预先留置阻尼器安置腔，同时在相应位置设置预埋板件；而后，将两个本技术所述阻尼器，通过高强螺栓安置于阻尼器安置腔内。灾害荷载作用后，拆卸更换本技术的箱型阻尼器，剪力墙即恢复工作，从而提高了建筑物震后可恢复能力。因此本技术在保证剪力墙整体承载性能的同时，能够提高其延性及变形能力。附图说明图1为本技术箱型软钢阻尼器的第一立体结构示意图；图2为本技术箱型软钢阻尼器的结构分解示意图；图3为本技术箱型软钢阻尼器的主视图；图4为本技术箱型软钢阻尼器的俯视图；图5为本技术箱型软钢阻尼器的第二立体结构视图；图6为本技术剪力墙结构的示意图。其中：1-第一L型连接钢板；2-第二L型连接钢板；3-软钢耗能钢片；4-第一斜撑加劲肋；5-第二斜撑加劲肋；6-螺栓孔，7-剪力墙，8-下层楼面结构，9-预埋板件，10-阻尼器安置腔，11-阻尼器。具体实施方式下面结合附图和实施例对本技术作进一步的说明：参考图1～图5，本技术所述的用于剪力墙的箱型软钢消能阻尼器，包括第一L型连接钢板1、第二L型连接钢板2和若干片软钢耗能钢片3，第一L型连接钢板1与第二L型连接钢板2均包括水平边和竖直边，第一L型连接钢板1的水平边与竖直边分别与第二L型连接钢板2的水平边和竖直边正对；软钢耗能钢片3为矩形软钢耗能钢片，软钢耗能钢片3的一组对边分别与第一L型连接钢板1的竖直边和第二L型连接钢板2的竖直边焊接，所有软钢耗能钢片3间隔设置且相互平行，软钢耗能钢片3与第一L型连接钢板1的水平边以及第二L型连接钢板2的水平边平行；第二L型连接钢板2竖直边的自由端本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于剪力墙的箱型软钢消能阻尼器，其特征在于，包括第一L型连接钢板(1)、第二L型连接钢板(2)和若干片软钢耗能钢片(3)，第一L型连接钢板(1)与第二L型连接钢板(2)均包括水平边和竖直边，第一L型连接钢板(1)的水平边与竖直边分别与第二L型连接钢板(2)的水平边和竖直边正对，软钢耗能钢片(3)的两端分别与第一L型连接钢板(1)的竖直边和第二L型连接钢板(2)的竖直边焊接，所有软钢耗能钢片(3)间隔设置且相互平行；第二L型连接钢板(2)竖直边的自由端与第一L型连接钢板(1)内侧拐角之间焊接有第一斜撑加劲肋(4)；第一L型连接钢板(1)竖直边的自由端与第二L型连接钢板(2)内侧拐角之间焊接有第二斜撑加劲肋(5)。

【技术特征摘要】
1.一种用于剪力墙的箱型软钢消能阻尼器，其特征在于，包括第一L型连接钢板(1)、第二L型连接钢板(2)和若干片软钢耗能钢片(3)，第一L型连接钢板(1)与第二L型连接钢板(2)均包括水平边和竖直边，第一L型连接钢板(1)的水平边与竖直边分别与第二L型连接钢板(2)的水平边和竖直边正对，软钢耗能钢片(3)的两端分别与第一L型连接钢板(1)的竖直边和第二L型连接钢板(2)的竖直边焊接，所有软钢耗能钢片(3)间隔设置且相互平行；第二L型连接钢板(2)竖直边的自由端与第一L型连接钢板(1)内侧拐角之间焊接有第一斜撑加劲肋(4)；第一L型连接钢板(1)竖直边的自由端与第二L型连接钢板(2)内侧拐角之间焊接有第二斜撑加劲肋(5)。2.根据权利要求1所述的一种用于剪力墙的箱型软钢消能阻尼器，其特征在于，软钢耗能钢片(3)与第一L型连接钢板(1)的水平边以及第二L型连接钢板(2)的水平边平行。3.根据权利要求1所述的一种用于剪力墙的箱型软钢消能阻尼器，其特征在于，第一L型连接钢板(1)和第二L型连接钢板(2)的厚度相同，第一L型连接钢板(1)的厚度与软钢耗能钢片(3)厚度的比值为2.5～4。4.根据权利要求1所述的一种用于剪力墙的箱型软钢消能阻尼器，其特征在于，第一斜撑加劲肋(4)、第二斜撑加劲肋(5)、第一L型连接钢板(1)和第二L型连接钢板(2)的材质相同，厚度相同。5.根据权利要求4所述的一种用于剪力墙的箱型软钢消能阻尼器，其特征在于，第一斜撑加劲肋(4)、第二斜撑加劲肋(5)、...

【专利技术属性】
技术研发人员：王威，王鑫，任英子，黄思考，韩斌，
申请(专利权)人：西安建筑科技大学，
类型：新型
国别省市：陕西,61