一种内置可更换耗能连接的带竖缝剪力墙及安装方法技术

一种内置可更换耗能连接的带竖缝剪力墙及安装方法，包括带竖缝剪力墙和新型剪切耗能型可更换阻尼器，所述新型剪切耗能型可更换阻尼器设置在带竖缝剪力墙的竖缝中；所述新型剪切耗能型可更换阻尼器包括多缝耗能钢板，所述多缝耗能钢板两端设置有T型连接件，T型连接件通过抗拔螺栓与带竖缝剪力墙固接，所述多缝耗能钢板外侧沿斜对角通过销栓铰接两组碟簧装置，铰接接口设置在T型连接件上。本发明专利技术具有耗能效率高、同时兼具自复位和可更换功能，用于提升剪力墙的抗震性能，并实现震后功能的快速恢复。

【技术实现步骤摘要】
一种内置可更换耗能连接的带竖缝剪力墙及安装方法
本专利技术涉及抗震结构体系
，特别涉及一种内置可更换耗能连接的带竖缝剪力墙及安装方法。
技术介绍
传统的抗震结构，采用提高剪力墙的刚度和强度的方法。虽然在一定程度上能够减小损失，但剪力墙底部会遭受严重的损伤和出现显著的残余变形，同时其造成的损伤通常难以加固和修复，且修复需要花费大量人力物力，给社会造成的损失仍然巨大。为提高剪力墙的抗震能力，在抗震设计中引入结构被动控制理论中的消能减震思想，提出在剪力墙中设置竖缝并在竖缝间通过耗能装置连接，形成带竖缝耗能剪力墙。根据现有的文献和实验表明，在风振和小震作用下，剪力墙竖缝间的耗能装置可提供有效连接，使带竖缝剪力墙具备较好的整体性和足够的抗侧刚度，满足正常使用的变形需求；在强震作用下，耗能装置作为第一道抗震防线耗散地震输入能量，延缓并减轻了墙体本身的破坏，整截面剪力墙随即拆分为若干细长墙肢，不但延性显著提高，也会引起结构自振周期的增大，减小了结构承受的地震力及地震能量的输入。但目前带竖缝耗能剪力墙还是存在一定的缺陷，如现有耗能装置不能充分发挥其耗能和变形能力，另外现有耗能装置为了实现震后可更换，多通过螺栓与墙肢连接，但由于缺少有效的自复位措施，墙肢间的残余变形导致其震后的可更换性存疑。
技术实现思路
为了克服上述现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种内置可更换耗能连接的带竖缝剪力墙及安装方法，具有耗能效率高、同时兼具自复位和可更换功能，用于提升剪力墙的抗震性能，并实现震后功能的快速恢复。<br>为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是：一种内置可更换耗能连接的带竖缝剪力墙，包括带竖缝剪力墙1和新型剪切耗能型可更换阻尼器2，所述新型剪切耗能型可更换阻尼器2设置在带竖缝剪力墙1的竖缝中；所述新型剪切耗能型可更换阻尼器2包括多缝耗能钢板6，所述多缝耗能钢板6两端设置有T型连接件3，T型连接件3通过抗拔螺栓7与带竖缝剪力墙1固接，所述多缝耗能钢板6外侧沿斜对角通过销栓铰接两组碟簧装置5，铰接接口8设置在T型连接件3上。所述的T形连接件3左右两侧的翼缘端部焊接两组铰接接口8。所述T型连接件3一侧的螺栓孔采用水平条形孔道10，在多缝耗能钢板6对应侧设置竖直条形螺栓孔4，另一侧T型连接件3设置普通螺栓孔，对应的一侧的多缝耗能钢板6上同样设置普通螺栓孔9。所述的多缝耗能钢板6，不同位置处的钢带宽度根据下式确定：其中fy是多缝耗能钢板的屈服强度，t是多缝耗能钢板的厚度，V是剪切力，是端部的屈服弯矩，L是多缝耗能钢板的长度，不同位置处的钢带宽度：且钢带的最小宽度为钢带最大宽度的20％。所述碟簧装置5包括外筒11、内筒12、碟簧14以及挡板13，所述外筒11中放置有若干碟簧14，碟簧14两端设置有挡板13，所述的内筒12穿过碟簧14的内孔及两端挡板13，所述的内筒12一端设置铰接接头15，另一端的外筒一端设置铰接接头15。所述两组碟簧装置5交叉设置。一种内置可更换耗能连接的带竖缝剪力墙的安装方法，包括以下步骤；步骤1：剪力墙制作过程中在墙体预留竖缝，并在竖缝两侧墙肢内预埋抗拔螺栓7，该抗拔螺栓7预先焊接至T形连接件3，以实现连接件的锚固；步骤2：将两块多缝耗能钢板6通过可拆卸螺栓连接至T形连接件3，以实现墙肢的连接；步骤3：在多缝耗能钢板6外侧沿斜对角铰接两组碟簧装置5，具体是将T形连接件3的铰接接口8与碟簧装置5的铰接接头15通过销栓连接，以完成自复位装置的安装；在多缝耗能钢板6外侧沿斜对角通过铰接接口8两组碟簧装置5，以完成自复位装置的安装。本专利技术的有益效果：本专利技术内置可更换耗能连接的带竖缝剪力墙，相比于传统剪力墙，不但变形能力和耗能能力得到显著提升，损伤也由墙脚迁移至竖缝间的可更换阻尼器，整体抗震性能得到显著提升。所采用的新型剪切耗能型可更换阻尼器具备以下优势：本专利技术变截面多缝钢板的使用可最大程度发挥其塑性耗能能力；斜对角交叉布置的碟簧装置不仅可提供自复位能力，也克服了钢板轴向压曲的问题；水平和竖直条形孔道的配合使用为耗能钢板更换提供了一定的冗余空间；该耗能减震装置包含钢板塑性耗能、碟簧摩擦耗能以及连接板与耗能钢板间摩擦耗能三种耗能机制，具有分级多重耗能的优势。附图说明图1为本专利技术内置可更换耗能连接的带竖缝剪力墙示意图。图2为本专利技术新型剪切耗能性可更换阻尼器主视图。图3为本专利技术新型剪切耗能性可更换阻尼器俯视图。图4为本专利技术T型连接件示意图。图5为本专利技术T型连接件俯视图。图6为本专利技术多缝耗能钢板示意图。图7为本专利技术多缝耗能钢板局部示意图。图8为本专利技术碟簧装置示意图。图9为本专利技术碟簧装置剖面图。图10为普通剪力墙损伤云图。图11为内置可更换阻尼器的带竖缝剪力墙损伤云图。图12为普通剪力墙和内置可更换阻尼器的带竖缝剪力墙滞回曲线示意图附图标记。带竖缝剪力墙1、新型剪切耗能型可更换阻尼器2、T型连接件3、竖直条形螺纹孔4、碟簧装置5、多缝耗能钢板6、抗拔螺栓7、铰接接口8、普通螺栓孔9、水平条形螺栓孔10、外筒11、内筒12、挡板13、碟簧14、碟簧装置两端铰接接头15。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术作进一步详细说明。如图1-图8所示，一种剪切耗能型带竖缝剪力墙，包括带竖缝剪力墙1和新型剪切耗能型可更换阻尼器2，其中新型剪切耗能型可更换阻尼器2包括多缝耗能钢板6，T型连接件3，碟簧装置5。所述的带竖缝剪力墙1，在浇筑剪力墙时，提前预留竖缝，并在竖缝两侧墙肢内预埋抗拔螺栓7。所述的T型连接件3预先与抗拔螺栓7焊接，并在T形连接件3左右两侧的翼缘端部焊接两组铰接接头8，考虑到即便设有自复位装置也很难避免震后两侧墙肢存在相对残余变形，因此T形连接件3一侧的螺栓孔采用水平条形螺栓孔10，在多缝耗能钢板6对应侧设置竖直条形螺栓孔4，以便为耗能钢板更换留有一定的冗余空间，另一侧T型连接件3对应的一侧的耗能钢板设置普通螺栓孔9。所述的多缝耗能钢板6通过开缝将受剪为主的钢板转变为一系列受弯为主的钢带，以增大耗能能力和塑性变形能力。钢板开缝后耗能单元(钢带)采用变截面形式，即根据钢带承担的外力弯矩与其截面的屈服弯矩相等的原则计算出不同位置处的钢带宽度，以最大程度发挥钢材的屈服耗能能力，并在跨中弯矩最小处限制钢带的最小宽度，以保证此处传递剪力的能力。所述碟簧装置5包括外筒11、内筒12，碟簧14以及挡板13。根据实际需求设计若干碟簧14放置在外筒中，挡板13设置在碟簧14两端，所述的内筒12穿过碟簧14的内孔及两端挡板13。所述的内筒12一端设置铰接接头15，所述的外筒11一端设置铰接接头15。所述碟簧装置5可实现无论在拉力或压力作用下碟簧14都始终处于受压状态，以提供所需的恢复力，该恢复力的竖向分本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种内置可更换耗能连接的带竖缝剪力墙，其特征在于，包括带竖缝剪力墙(1)和新型剪切耗能型可更换阻尼器(2)，所述新型剪切耗能型可更换阻尼器(2)设置在带竖缝剪力墙(1)的竖缝中；/n所述新型剪切耗能型可更换阻尼器(2)包括多缝耗能钢板(6)，所述多缝耗能钢板(6)两端设置有T型连接件(3)，T型连接件(3)通过抗拔螺栓(7)与带竖缝剪力墙(1)固接，所述多缝耗能钢板(6)外侧沿斜对角通过销栓铰接两组碟簧装置(5)，铰接接口(8)设置在T型连接件(3)上。/n

【技术特征摘要】
1.一种内置可更换耗能连接的带竖缝剪力墙，其特征在于，包括带竖缝剪力墙(1)和新型剪切耗能型可更换阻尼器(2)，所述新型剪切耗能型可更换阻尼器(2)设置在带竖缝剪力墙(1)的竖缝中；
所述新型剪切耗能型可更换阻尼器(2)包括多缝耗能钢板(6)，所述多缝耗能钢板(6)两端设置有T型连接件(3)，T型连接件(3)通过抗拔螺栓(7)与带竖缝剪力墙(1)固接，所述多缝耗能钢板(6)外侧沿斜对角通过销栓铰接两组碟簧装置(5)，铰接接口(8)设置在T型连接件(3)上。


2.根据权利要求1所述的一种内置可更换耗能连接的带竖缝剪力墙，其特征在于，所述的T形连接件(3)左右两侧的翼缘端部焊接两组铰接接口(8)。


3.根据权利要求1所述的一种内置可更换耗能连接的带竖缝剪力墙，其特征在于，所述T型连接件(3)一侧的螺栓孔采用水平条形孔道(10)，在多缝耗能钢板(6)对应侧设置竖直条形螺栓孔(4)，另一侧T型连接件(3)设置普通螺栓孔，对应的一侧的多缝耗能钢板(6)上同样设置普通螺栓孔(9)。


4.根据权利要求1所述的一种内置可更换耗能连接的带竖缝剪力墙，其特征在于，所述的多缝耗能钢板(6)，不同位置处的钢带宽度根据下式确定：



其中fy是多缝耗能钢板的屈服强度，t是多缝耗能钢板的厚度，V是剪切力，是端部的屈服弯矩，是多缝耗能钢板的长度，不同位置处的钢带宽...

【专利技术属性】
技术研发人员：王斌，张彦杰，史庆轩，吴梦臻，
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