一种剪力墙结构制造技术

本实用新型专利技术公开了一种剪力墙结构，包括基础以及设置在基础上的剪力墙，在剪力墙与基础连接的底部两侧对称设置预留空间，在每个预留空间内设置变形放大型消能器；变形放大型消能器包括第一连接部、第二连接部以及第三连接部；在第二连接部上设置有一将第二连接部在长度方向上划分为动力臂和阻力臂的中部铰接点；第二连接部通过中部铰接点与第一连接部的上端连接；在第二连接部动力臂的端部设置有与第一连接部连接的外侧屈曲约束型耗能部件，在第二连接部阻力臂的端部设置有与第三连接部连接的内侧屈曲约束型耗能部件。本实用新型专利技术克服水平荷载下剪力墙内侧变形较小而不能充分发挥阻尼器耗能能力的缺点，提高剪力墙失效部位耗能能力。耗能能力。耗能能力。

【技术实现步骤摘要】
一种剪力墙结构


[0001]本技术属于建筑结构领域，具体涉及一种剪力墙结构。

技术介绍

[0002]作为一种重要的抗震结构体系，现浇钢筋混凝土剪力墙结构在国内外得到广泛应用，通过国内外历次震害调查显示，相对于框架结构来讲，剪力墙结构体系侧向刚度大，具有较高的抗震承载力，但在强震下，按弯曲型破坏模式设计的剪力墙往往脚部混凝土容易压溃，受压钢筋屈服，结构的修复与加固比较困难。而在2008年汶川8级地震与2010智利8.8级地震中现浇钢筋混凝土剪力墙结构的震害也表明，大多数剪力墙脚部均出现了较大程度的破坏，给震后的修复工作带来了很大的困难。
[0003]当前抗震设防目标已逐渐从结构“大震不倒”、保护人民生命安全方面的考虑，向震后快速恢复城市功能与居民正常生活秩序方面发展。通过在结构中设置可更换消能器，当结构承受较强的水平作用时，将受损部位主要集中在可更换消能器处，不仅可以利用其优良的耗能性能，而且有利于对受损的部件快速更换，尽快恢复结构的正常使用功能。
[0004]现有技术中，针对外荷载作用下框架结构中梁柱节点处产生的位移相对较小，未能充分发挥阻尼器的耗能特性。科研人员提出了旋转放大式节点剪切阻尼器、放大位移型形状记忆合金阻尼器等，但在剪力墙结构中放大位移型消能器应用较少。在外力、地震或风荷载作用下，由于剪力墙往往呈现受弯破坏，按平截面假定可知，剪力墙边缘区变形最大，越靠近中性轴变形逐渐减小。而现有技术在脚部设置各种消能器，如粘滞阻尼器、摩擦消能器、金属型消能器、软钢橡胶支座等均未能考虑变形不均的影响，在变形较小时，往往耗能性能不佳。
[0005]鉴于此，有必要研发一种适用于钢筋混凝土剪力墙的消能器，克服现有技术的一些缺陷。使剪力墙在较小的位移下，消能器的变形得以成倍数放大，以达到更理想的耗能效果。既能充分利用消能器有效的耗散水平地震输入结构的能量，同时满足构造简单、经济合理、安全可靠以及受损后易于更换的要求。

技术实现思路

[0006]为此，本技术提出的一种剪力墙结构。通过杠杆原理，将内侧耗能部件的变形放大，克服水平荷载下剪力墙内侧变形较小而不能充分发挥阻尼器耗能能力的缺点。同时，消能器内部可与多种类型阻尼器组合使用，适用性强，以提高剪力墙失效部位的承载力和耗能能力。所述变形放大型消能器与剪力墙可拆卸连接，震后便于更换，可快速恢复剪力墙的抗震功能。
[0007]为实现上述目的，本技术通过如下技术方案予以实现：
[0008]一种剪力墙结构，包括基础以及设置在基础上的剪力墙，其特征在于：在所述剪力墙与基础连接的底部两侧对称设置预留空间，在每个预留空间内设置变形放大型消能器。
[0009]所述变形放大型消能器包括第一连接部、第二连接部以及第三连接部；所述第一
连接部下端固定在所述基础上，所述第三连接部固定在所述剪力墙预留空间的上底面；在所述第二连接部上设置有一将所述第二连接部在长度方向上划分为动力臂和阻力臂的中部铰接点；所述第二连接部通过所述中部铰接点与第一连接部的上端连接；在所述第二连接部动力臂的端部设置有与第一连接部连接的外侧屈曲约束型耗能部件，在所述第二连接部阻力臂的端部设置有与第三连接部连接的内侧屈曲约束型耗能部件；所述第二连接部动力臂的上端与所述剪力墙预留空间的上底面之间活动连接形成一活动连接点。
[0010]所述第一连接部包括底板以及设置在底板上的销轴支座和固定铰支座；所述第二连接部铰接在所述销轴支座上；所述外侧屈曲约束型耗能部件连接在所述固定铰支座上。
[0011]所述第二连接部包括钢臂、位于钢臂中动力臂端部的曲率调节节点和铰支座以及位于钢臂中阻力臂端部的铰支座；所述曲率调节节点铰接在所述剪力墙预留空间的上底面上。
[0012]所述第三连接部包括顶板以及设置在顶板上的固定铰支座，在所述固定铰支座上连接所述内侧屈曲约束型耗能部件。
[0013]在所述基础内设置有与第一连接部固定连接的第一预埋件；在所述剪力墙的预留空间内设置有与第二连接部动力臂的上端形成活动连接的第二预埋件和与第三连接部固定连接的第三预埋件。
[0014]所述第一预埋件由一块平板、若干内螺纹套筒及若干基础钢筋组成，平板底面与所述内螺纹套筒、基础钢筋焊接连接。
[0015]所述第二预埋件由一块平板、三块连接板及若干剪力墙钢筋组成，平板顶面与剪力墙钢筋焊接连接，平板底面与连接板焊接连接。
[0016]所述第三预埋件由一块平板、若干内螺纹套筒及若干剪力墙钢筋组成，平板顶面与所述内螺纹套筒、剪力墙钢筋焊接连接。
[0017]本技术具有以下有益效果：
[0018]本技术通过杠杆原理，将内侧耗能部件的变形放大，克服水平荷载下剪力墙内侧变形较小而不能充分发挥阻尼器耗能能力的缺点，并能通过调整动力臂与阻力臂的比例来调节变形放大效果，实现消能器在小震下就参与耗能，显著提高剪力墙失效部位的承载力和耗能能力。
[0019]本技术提出的变形放大型消能器内部可自由组合多种类型的阻尼器，适用性较强。由于消能器中内外两侧耗能部件变形均较大，因此可将金属、摩擦、黏滞等阻尼器作为耗能部件，也可组合使用。
[0020]变形放大型消能器均通过高强螺栓和销轴与预埋件进行连接，方便组装；在强震作用下消能器遭受损伤时，只需要将高强螺栓和销轴旋转出来，再换上新的消能器即可，有利于受损后能快速恢复剪力墙功能；将塑性变形集中于可更换部件区域，结构其他部分仍然保持弹性，减少受损后的修复工作。
附图说明
[0021]图1脚部设置变形放大型消能器的剪力墙结构示意图；
[0022]图2脚部设置变形放大型消能器的剪力墙结构局部示意图；
[0023]图3变形放大型消能器的结构示意图；
[0024]图4第一预埋件的结构示意图；
[0025]图5第二预埋件的结构示意图；
[0026]图6第三预埋件的结构示意图；
[0027]图7第一连接部的结构示意图；
[0028]图8第二连接部的结构示意图；
[0029]图9第三连接部的结构示意图；
[0030]图10变形放大型消能器与预埋件连接示意；
[0031]图11屈曲约束耗能杆的结构示意图；
[0032]图12设置屈曲约束耗能板的连接示意图；
[0033]图13屈曲约束耗能板的结构示意图；
[0034]图14设有三组耗能部件的变形放大型消能器的结构示意图；
[0035]图15根据本技术一个实施例的脚部设置变形放大型消能器的剪力墙结构变形示意图；
[0036]图16根据本技术一个实施例的变形放大型消能器有限元模型与滞回曲线，其中 a为有限元模型，b为滞回曲线。
[0037]图中：1、基础；2、剪力墙；3、变形放大型消能器；31、第一连接部；311、底板； 312、销轴支座；313、固定铰支座；3131、端板；3132、肋板；3133、钢杆；32、第二连接部；321、钢臂；32本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种剪力墙结构，包括基础以及设置在基础上的剪力墙，其特征在于：在所述剪力墙与基础连接的底部两侧对称设置预留空间，在每个预留空间内设置变形放大型消能器；所述变形放大型消能器包括第一连接部、第二连接部以及第三连接部；所述第一连接部下端固定在所述基础上，所述第三连接部固定在所述剪力墙预留空间的上底面；在所述第二连接部上设置有一将所述第二连接部在长度方向上划分为动力臂和阻力臂的中部铰接点；所述第二连接部通过所述中部铰接点与第一连接部的上端连接；在所述第二连接部动力臂的端部设置有与第一连接部连接的外侧屈曲约束型耗能部件，在所述第二连接部阻力臂的端部设置有与第三连接部连接的内侧屈曲约束型耗能部件；所述第二连接部动力臂的上端与所述剪力墙预留空间的上底面之间活动连接形成一活动连接点。2.根据权利要求1所述的剪力墙结构，其特征在于：所述第一连接部包括底板以及设置在底板上的销轴支座和固定铰支座；所述第二连接部铰接在所述销轴支座上；所述外侧屈曲约束型耗能部件连接在所述固定铰支座上。3.根据权利要求1所述的剪力墙结构，其特征在于：所述第二连接部包括钢臂、位于钢臂一...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋友宝，周浩，康维，张梦华，
申请(专利权)人：长沙理工大学，
类型：新型
国别省市：