一种梯度机制剪力墙结构及其施工方法技术

本发明专利技术属于固定建筑物领域，涉及一种梯度机制剪力墙结构及其施工方法。该梯度机制剪力墙结构，在钢筋混凝土剪力墙和基础之间设置低强混凝土区和摇摆支座，低强混凝土区内埋设屈曲约束钢筋以代替墙体暗柱纵筋，摇摆支座由上支座和下支座构成，上支座下端面设有凸齿，下支座上端面设有凹槽，凹槽与凸齿相互配合以保证上支座可绕下支座侧边缘转动，同时也使摇摆支座具有抗压和抗剪的能力。本发明专利技术墙体中的低强混凝土区和摇摆支座可以使其兼具传统剪力墙和摇摆墙的双重功能，墙体功能机制的转变通过低强混凝土区的逐渐退出工作实现。本发明专利技术能够有效避免传统剪力墙结构在地震作用下易发生的脆性剪切破坏和失稳破坏，并使结构的损伤机制更为明确可控。

A shear wall structure with gradient mechanism and its construction method

【技术实现步骤摘要】
一种梯度机制剪力墙结构及其施工方法
本专利技术属于固定建筑物领域，涉及一种梯度机制剪力墙结构及其施工方法。
技术介绍
钢筋混凝土剪力墙抗侧刚度大，可承担大部分水平地震作用，是建筑结构，特别是高层建筑结构的核心抗震构件。传统剪力墙的地震灾害主要表现为：延性性能较差，低矮剪力墙以剪切变形为主，常出现脆性剪切破坏；细高剪力墙以弯曲变形为主，墙底受压区纵向钢筋屈曲、混凝土破碎和平面外变形常引发其失稳破坏。上述地震灾害将造成墙体承载力和刚度突然下降，导致建筑结构产生薄弱层且震后难以修复。目前改善剪力墙抗震性能的措施，一方面是对墙体自身加强，如采用高性能混凝土、高强钢筋、设置端柱和改变配筋形式等，但这种方法并没有从本质上改变剪力墙的损伤变形机制。另一方面是通过放松墙体与基础间约束形成摇摆墙，墙体的摇摆可有效避免主体结构层间破坏模式的产生，并改善结构的整体性，使强震作用下的损伤较为均匀的分布于各层，从而变不可控局部失效模式为更加易于预测的整体破坏模式；然而，由于铰接机构的加入，墙体抗侧刚度将出现较大幅度降低，在正常使用和小震下无法为结构提供足够的抗侧本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种梯度机制剪力墙结构，其特征在于，所述的梯度机制剪力墙结构包括钢筋混凝土剪力墙(1)和基础(2)，钢筋混凝土剪力墙(1)位于基础(2)上方；所述钢筋混凝土剪力墙(1)包括暗柱(3)和墙身(4)，暗柱(3)位于墙身(4)的两侧，形成一体结构；/n所述暗柱(3)与基础(2)之间设有低强混凝土区(5)，多根屈曲约束钢筋(6)竖直布置，依次穿过暗柱(3)、低强混凝土区(5)和基础(2)的内部，实现暗柱(3)和基础(2)之间的连接与固定；屈曲约束钢筋(6)外部套有小直径钢管(14)，小直径钢管(14)的底端位于低强混凝土区(5)内，上部位于暗柱(3)内；且屈曲约束钢筋(6)的外部还套有大直径钢管(...

【技术特征摘要】
1.一种梯度机制剪力墙结构，其特征在于，所述的梯度机制剪力墙结构包括钢筋混凝土剪力墙(1)和基础(2)，钢筋混凝土剪力墙(1)位于基础(2)上方；所述钢筋混凝土剪力墙(1)包括暗柱(3)和墙身(4)，暗柱(3)位于墙身(4)的两侧，形成一体结构；
所述暗柱(3)与基础(2)之间设有低强混凝土区(5)，多根屈曲约束钢筋(6)竖直布置，依次穿过暗柱(3)、低强混凝土区(5)和基础(2)的内部，实现暗柱(3)和基础(2)之间的连接与固定；屈曲约束钢筋(6)外部套有小直径钢管(14)，小直径钢管(14)的底端位于低强混凝土区(5)内，上部位于暗柱(3)内；且屈曲约束钢筋(6)的外部还套有大直径钢管(15)，大直径钢管(15)的顶端套在小直径钢管(14)的底端，大直径钢管(15)的下部位于基础(2)内；所述屈曲约束钢筋(6)与小直径钢管(14)和大直径钢管(15)内壁之间无粘结，形成约束钢管区段；所述小直径钢管(14)与大直径钢管(15)之间采用橡胶封口和套接接头连接，套接接头位于低强混凝土区(5)内；
所述墙身(4)与基础(2)之间设有摇摆支座(7)，摇摆支座(7)主要由上支座(8)和下支座(9)构成；上支座(8)的下端面设有凸齿(10)，下支座(9)的上端面设有凹槽(11)，凸齿(10)与凹槽(11)相互配合，实现墙体摇摆；墙身(4)内对称布置多根竖向的第一直锚筋(12)，第一直锚筋(12)的底端与上支座(8)的上端面固定连接；基础(2)内对称布置多根竖向的第二直锚筋(13)，第二直锚筋(13)的顶端与下支座(9)的下端面固定连接，实现墙身(4)与基础(2)之间的连接。


2.根据权利要求1所述的一种梯度机制剪力墙结构，其特征在于，
所述屈曲约束钢筋(6)采用HRB400级钢筋，数量n＝4，以钢筋混凝土剪力墙(1)和基础(2)纵向中心线为轴，两两轴对称布置于低强混凝土区(5)内；低强混凝土区(5)内每侧两根屈曲约束钢筋(6)的间距dbr为：Wd/2≤dbr≤2Wd/3；
所述单根屈曲约束钢筋(6)的截面面积Abr1为：Abr1＝2Asfy/(nfybr)，其中As为钢筋混凝土剪力墙(1)单侧暗柱(3)的纵筋总截面面积，fy为暗柱(3)的纵筋抗拉强度，fybr为屈曲约束钢筋(6)的抗拉强度；
所述屈曲约束钢筋(6)，其上端埋入暗柱(3)内，其下端埋入在基础(2)内或者采用90°弯钩的锚固方式；所述屈曲约束钢筋(6)无粘结段的长度Lu为：Lu＝θ(Wxz+Waz/2+dbr/2)/ε，其中，ε为与θ对应的屈曲约束钢筋(6)应变；
所述小直径钢管(14)和大直径钢管(15)均采用Q235无缝钢管；
所述套接接头的长度Ltj为：Ltj＝θ(Wxz+Waz/2+dbr/2)+10mm；
所述大直径钢管(15)的长度Ldg为：Ldg＝Ldg1+Hxz，其中Ldg1为大直径钢管(15)埋入基础(2)内的长度；
所述小直径钢管(14)的长度Lxg为：Lxg＝Lxg1+Hsz-htc+Ltj，其中Lxg1为小直径钢管(14)埋入暗柱(3)内的长度，且满足Lxg1＝Lu-Hd-Ldg1；
所述小直径钢管(14)的内径dxg为：dbr+2mm≤dxg≤dbr+4mm，所述大直径钢管(15)的内径ddg为：dxg1+2mm≤ddg≤dxg1+4mm，其中dbr为屈曲约束钢筋(6)的直径，dxg1为小直径钢管(14)的外径。


3.根据权利要求1或2所述的一种梯度机制剪力墙结构，其特征在于，
所述摇摆支座(7)采用Q345钢制作，上支座(8)的宽度Wsz＝Ws、厚度Tsz＝Ts，下支座(9)的宽度Wxz＝Ws、厚...

【专利技术属性】
技术研发人员：李钢，李荣华，薛兴伟，
申请(专利权)人：大连理工大学，
类型：发明
国别省市：辽宁;21