一种用于自复位剪力墙的可更换耗能连接装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种用于自复位剪力墙的可更换耗能连接装置，包括耗能连接件及预应力筋，耗能连接件对称设置在预制墙板的两端底角处；耗能连接件包括连接盒及两个U型耗能板；连接盒的上端与上层剪力墙连接，下端与上层剪力墙的底端平齐；两个U型耗能板对称设置在连接盒的两侧，U型耗能板的一端与连接盒固定连接，另一端与下层剪力墙连接；预应力筋设置在预制墙板的中轴线上，通过预应力筋将上层剪力墙及下层剪力墙连接成整体；本发明专利技术通过耗能连接件及预应力筋两者相互协调时，在预加应力及墙体自身重力的作用下，实现墙体的自复位功能；将耗能集中于U型耗能板，消耗大量地震能力，避免了墙体角部发生压碎破坏及结构主体受损。

【技术实现步骤摘要】
一种用于自复位剪力墙的可更换耗能连接装置
本专利技术属于土木工程抗震减震
，特别涉及一种用于自复位剪力墙的可更换耗能连接装置。
技术介绍
地震给人类社会财产安全造成十分严重的损害，不仅破坏现有建筑，造成严重直接经济损失，甚至暂时中断经济活动；对于经济较发达的国家地区，地震灾害的间接经济损失往往超过了直接经济损失。根据“小震不坏、中震可修、大震不倒”的抗震设计原则，在中大震发生时，构件通过塑性变形耗散地震传递的大部分能量，进而保证主体结构安全；该设计方法能够在大震时对人员生命安全起到保护作用，但是震后结构损伤严重，不可修复或继续使用，只能推倒重建，从而对生产生活等经济活动造成不可估量的损失。可恢复功能结构中将预应力筋自上到下贯通，张拉后使用锚具固定，使其具有自复位能力；目前，可恢复剪力墙常采用的耗能方式为将无粘结钢筋埋置于墙体内部，无粘结钢筋能够起到抗侧移和耗能的作用，实现良好的自复位能力；但墙体受力过程其角部混凝土受到硬碰撞，易发生压碎剥落问题；无粘结钢筋发生损伤破坏后，不易更换，增加了修复成本。
技术实现思路
针对现有技术中存在的技术问题，本专利技术提供了一种用于自复位剪力墙的可更换耗能连接装置，以解决现有的可恢复剪力墙墙角部混凝土受压容易发生压碎剥落的技术问题。为达到上述目的，本专利技术采用的技术方案为：本专利技术提供了一种用于自复位剪力墙的可更换耗能连接装置，包括耗能连接件及预应力筋，耗能连接件对称设置在预制墙板的两端底角处；耗能连接件包括连接盒及两个U型耗能板；连接盒的上端与上层剪力墙连接，下端与上层剪力墙的底端平齐；两个U型耗能板对称设置在连接盒的两侧，U型耗能板的一端与连接盒可拆卸固定连接，另一端与下层剪力墙可拆卸固定连接；预应力筋贯穿设置在预制墙板的中轴线上，通过预应力筋将上层剪力墙及下层剪力墙连接成整体。进一步的，连接盒包括盖板、外翼缘板、内翼缘板及中间腹板；盖板水平固定在预制墙板中，外翼缘板和内翼缘板竖向平行设置在盖板的下方两端；外翼缘板与预制墙板的端部平齐，内翼缘板固定设置在预制墙板中；中间腹板设置在外翼缘板与内翼缘板之间，中间腹板与预制墙板平行；两个U型耗能板对称设置在中间腹板的两侧。进一步的，连接盒还包括纵向加劲肋及横向加劲肋；纵向加劲肋竖向平行设置在外翼缘板与内翼缘板之间，纵向加劲肋与中间腹板垂直固定连接；纵向加劲肋与外翼缘板之间设置有若干横向加劲肋。进一步的，U型耗能板包括上部U型段及水平连接段；上部U型段开口向下，上部U型段的一端与连接盒可拆卸固定连接；水平连接段固定设置在上部U型段的另一端，水平连接段与预制墙板的底端平齐，水平连接段与下层剪力墙可拆卸固定连接。进一步的，水平连接段与下层剪力墙之间采用预埋锚固件连接；预埋锚固件的上端与水平连接段可拆卸固定连接，预埋锚固件的下端预埋在下层剪力墙中。进一步的，预埋锚固件包括预埋板、螺纹套筒及锚固钢筋；预埋板水平埋设在下层剪力墙的顶端，螺纹套筒竖向固定在预埋板的下方；锚固钢筋竖向设置在下层剪力墙中，锚固钢筋的上端固定穿设在螺纹套筒中；预埋板及水平连接段之间采用高强螺栓连接，高强螺栓的下端贯穿预埋板后伸入固定在螺纹套筒中。进一步的，耗能连接件还包括护板结构，护板结构设置在预制墙板与连接盒之间；护板结构包括护板外侧板、护板内侧板、护板端板、护板底板、连接锚钉及若干锚筋；护板外侧板与护板内侧板竖向平行设置，护板外侧板与预制墙板的外表面平齐，护板内侧板与预制墙板的内表面平齐；护板外侧板及护板内侧板均采用L形板，L形板的水平端与盖板固定连接，L形板的竖直端与内翼缘板固定连接；若干锚筋竖向均匀设置在护板外侧板及护板内侧板上，锚筋的下端与护板外侧板及护板内侧板固定连接，上端与预制墙板的分布钢筋搭接固定；护板端板竖向设置在护板外侧板与护板内侧板之间，护板端板与预制墙板的端部平齐；护板底板水平设置在护板外侧板与护板内侧板之间，护板底板与预制墙板的底端平齐；连接锚钉水平穿设在预制墙板中，连接锚钉的一端与护板外侧板固定连接，另一端与护板外侧板固定连接。进一步的，L形板的水平端与竖直端的连接处采用圆角设置。进一步的，还包括抗剪栓钉，抗剪栓钉对称设置在预应力系统的两侧，抗剪栓钉的上端与上层剪力墙连接，下端与下层剪力墙连接。进一步的，抗剪栓钉包括抗剪套筒及抗剪钢棒，抗剪套筒设置在上层剪力墙的底端，抗剪钢棒的上端穿设在抗剪套筒中，下端埋设在下层剪力墙的顶端。与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：本专利技术提供了一种用于自复位剪力墙的可更换耗能连接装置，通过耗能连接件及预应力筋将上下层预制墙板连接成整体，在地震作用下协同发生摇摆变形；将预应力筋设置在预制墙板的中轴线上，利用预加应力及墙体自重控制墙体发生摇摆；通过在预制墙板的底角处设置耗能连接件，预制墙板受到地震作用会围绕一侧墙角发生摇摆，另一侧墙角抬升；当墙角发生摇摆时，U型耗能板与连接盒发生相对移动，摇摆幅度的增大将导致U型耗能板局部进入塑性变形，进而发挥耗能功能；地震作用减少时，通过预制墙板的自身重力和预应力筋的拉力回到初始位置，进而实现自复位功能；震后通过更换U型耗能板实现了对耗能连接装置的更换修复；本专利技术通过U型耗能板的损伤耗能，保护主体结构产生较少损伤甚至不发生损伤，避免了墙体混凝土角部发生脆性压碎破坏，扩大了结构适用的地震等级范围，保护主体结构免于破坏，具有优越的结构性能。进一步的，连接盒采用盖板、内外翼缘板及腹板拼接形成工字形结构，实现了U型耗能板与预制墙板的连接，连接盒提供抗侧刚度，确保U型板发挥其耗能功能，将连接盒嵌入预制墙板中，不影响墙板布置装修。进一步的，通过在外翼缘板与内翼缘板之间设置纵向加劲肋，并在外翼缘板与纵向加劲肋之间设置横向加劲肋，地震作用下，墙体发生摇摆时，外翼缘板受到较大的压力，通过加劲肋的加固作用可以避免外翼缘发生平面外屈曲，提高了耗能连接件的自身强度；同时，将U型耗能板设置在腹板、内翼缘和纵向加劲肋围成的空间，既能方便更换耗能装置，又不占用建筑空间方便装修。进一步的，地震作用下，墙体发生摇摆，墙体一侧高度上升时，U型耗能板一端随墙体抬升而抬升，其U型耗能板逐渐发生弯曲变形进而耗能，墙体一侧高度下降时，U型耗能板逐渐变形继续耗能；不同于屈曲耗能和剪切耗能为防止钢构件发生断裂，需要钢构件长度较大，U型耗能板通过弯曲耗能，对高度无严格的要求，且不易发生断裂破坏；优选的，U型耗能板利用钢板切割弯曲或采用钢块切割，有效增加U型耗能板的整体性，避免了上部U型端与水平连接段发生断裂，导致耗能件失效。进一步的，采用预埋锚固件将U形板耗能板与下层剪力墙连接，预埋锚固件和U型耗能板通过高强螺栓连接，U型耗能板不仅能在较小空间内比较方便地安装更换，而且能够保证U型耗能板与下层剪力墙牢固连接。进一步的，通过在连接盒与混凝土接触的部位设置护板结构，避免了预制墙板与连接盒连接处由于刚度突变而发生压碎破坏，提高了混凝土的抗压强度，避免混凝土压碎或保护层脱落；L形护板之间通过连接本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于自复位剪力墙的可更换耗能连接装置，其特征在于，包括耗能连接件(1)及预应力筋(2)，耗能连接件(1)对称设置在预制墙板的两端底角处；耗能连接件(1)包括连接盒(11)及两个U型耗能板(12)；连接盒(11)的上端与上层剪力墙(4)连接，下端与上层剪力墙(4)的底端平齐；两个U型耗能板(12)对称设置在连接盒(11)的两侧，U型耗能板(12)的一端与连接盒(11)可拆卸固定连接，另一端与下层剪力墙(5)可拆卸固定连接；预应力筋(2)贯穿设置在预制墙板的中轴线上，通过预应力筋(2)将上层剪力墙(4)及下层剪力墙(5)连接成整体。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于自复位剪力墙的可更换耗能连接装置，其特征在于，包括耗能连接件(1)及预应力筋(2)，耗能连接件(1)对称设置在预制墙板的两端底角处；耗能连接件(1)包括连接盒(11)及两个U型耗能板(12)；连接盒(11)的上端与上层剪力墙(4)连接，下端与上层剪力墙(4)的底端平齐；两个U型耗能板(12)对称设置在连接盒(11)的两侧，U型耗能板(12)的一端与连接盒(11)可拆卸固定连接，另一端与下层剪力墙(5)可拆卸固定连接；预应力筋(2)贯穿设置在预制墙板的中轴线上，通过预应力筋(2)将上层剪力墙(4)及下层剪力墙(5)连接成整体。


2.根据权利要求1所述的一种用于自复位剪力墙的可更换耗能连接装置，其特征在于，连接盒(11)包括盖板(111)、外翼缘板(112)、内翼缘板(113)及中间腹板(114)；盖板(111)水平固定在预制墙板中，外翼缘板(112)和内翼缘板(113)竖向平行设置在盖板(111)的下方两端；外翼缘板(112)与预制墙板的端部平齐，内翼缘板(113)固定设置在预制墙板中；中间腹板(114)设置在外翼缘板(112)与内翼缘板(113)之间，中间腹板(114)与预制墙板平行；两个U型耗能板(12)对称设置在中间腹板(114)的两侧。


3.根据权利要求2所述的一种用于自复位剪力墙的可更换耗能连接装置，其特征在于，连接盒(11)还包括纵向加劲肋(115)及横向加劲肋(116)；纵向加劲肋(115)竖向平行设置在外翼缘板(112)与内翼缘板(113)之间，纵向加劲肋(115)与中间腹板(114)垂直固定连接；纵向加劲肋(115)与外翼缘板(112)之间设置有若干横向加劲肋(116)。


4.根据权利要求1所述的一种用于自复位剪力墙的可更换耗能连接装置，其特征在于，U型耗能板(12)包括上部U型段(121)及水平连接段(122)；上部U型段(121)开口向下，上部U型段(121)的一端与连接盒(11)可拆卸固定连接；水平连接段(122)固定设置在上部U型段(121)的另一端，水平连接段(122)与预制墙板的底端平齐，水平连接段(122)与下层剪力墙(5)可拆卸固定连接。


5.根据权利要求4所述的一种用于自复位剪力墙的可更换耗能连接装置，其特征在于，水平连接段(122)与下层剪力墙(5)之间采用预埋锚固件(14)连接；预埋锚固件(14)的上端与水平连接段(122)可拆卸固定连接，预埋锚固件(14)的下端预埋在下层剪力墙(5)中。


6.根据权利要求5所述的一种用于自复位剪力墙的可更换耗能连接装置，其特征在于，预埋锚固...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄炜，范珍辉，孙玉娇，张家瑞，刘刚，
申请(专利权)人：西安建筑科技大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61