本发明专利技术涉及一种基于U形弯板耗能弹簧的自复位正交胶合木联肢剪力墙,包括通过胶合木连梁横向连接的第一正交胶合木剪力墙和第二正交胶合木剪力墙,其特征在于,所述的第一正交胶合木剪力墙和第二正交胶合木剪力墙正背两面的左右墙趾处分别通过墙趾处U形弯板耗能弹簧与基础固定连接,所述的第一正交胶合木剪力墙和第二正交胶合木剪力墙的内侧面与胶合木连梁的连接部分别通过连梁处U形弯板耗能弹簧实现固定连接。与现有技术相比,本发明专利技术具有抗侧性能好、震后残余变形小、装配化程度高、可自复位等优点。复位等优点。复位等优点。
【技术实现步骤摘要】
基于U形弯板耗能弹簧的自复位正交胶合木联肢剪力墙
[0001]本专利技术涉及结构工程木结构建筑领域,尤其是涉及一种基于U形弯板耗能弹簧的自复位正交胶合木联肢剪力墙。
技术介绍
[0002]正交胶合木(Cross laminated timber,简称CLT)属于重型工程木,其具有抗侧刚度大、承载能力好等优点,常用于多高层木结构的楼板、剪力墙等,但在地震作用下,传统CLT剪力墙将因节点区过早破坏而丧失抗侧承载力,形成“弱节点、强构件”的破坏模式,且墙体抗震韧性不高、震后残余变形较大。
[0003]为了改善上述不足,中国专利202110691776.2公开了一种可自复位的耗能正交胶合木双肢剪力墙结构,通过在CLT墙肢处安装碟形弹簧装置使传统CLT剪力墙具有自复位功能,并通过在连梁与墙肢连接处安装多元消能原件(摩擦型耗能件和耗能角钢)使该双肢剪力墙具备多级耗能能力,以改善其小震下耗能较差、大震下加速度响应偏高的问题。然而,该可自复位的耗能正交胶合木双肢剪力墙结构仍存在如下问题,主要包括:
[0004]1)基于多元消能元件实现连接的连梁与墙肢间节点的构造复杂,耗能角钢的水平肢兼用于摩擦型耗能件的摩擦面,对耗能角钢的耗能稳定性要求较高;
[0005]2)CLT墙肢与基础间通过碟形弹簧装置连接,当CLT板厚较小时,局部压力较大,墙趾处易发生局部受压破坏,并不适用于较小厚度的CLT剪力墙;
[0006]3)多元消能原件中的摩擦型耗能件激活耗能后,摩擦面因相互摩擦而产生热量,如若散热不好而温度过高,将有引起木材燃烧的风险。
技术实现思路
[0007]本专利技术的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种抗侧性能好、震后残余变形小、装配化程度高、可自复位的基于U形弯板耗能弹簧的自复位正交胶合木联肢剪力墙。
[0008]本专利技术的目的可以通过以下技术方案来实现:
[0009]一种基于U形弯板耗能弹簧的自复位正交胶合木联肢剪力墙,包括通过胶合木连梁横向连接的第一正交胶合木剪力墙和第二正交胶合木剪力墙,其特征在于,所述的第一正交胶合木剪力墙和第二正交胶合木剪力墙正背两面的左右墙趾处分别通过墙趾处U形弯板耗能弹簧与基础固定连接,所述的第一正交胶合木剪力墙和第二正交胶合木剪力墙的内侧面与胶合木连梁的连接部分别通过连梁处U形弯板耗能弹簧实现固定连接。
[0010]所述的第一正交胶合木剪力墙正面左墙趾处、正面右墙趾处、背面左墙趾处和背面右墙趾处分别固定设置第一墙趾处U形弯板耗能弹簧、第二墙趾处U形弯板耗能弹簧、第五墙趾处U形弯板耗能弹簧和第六墙趾处U形弯板耗能弹簧,所述的第二正交胶合木剪力墙正面左墙趾处、正面右墙趾处、背面左墙趾处和背面右墙趾处分别固定设置第三墙趾处U形弯板耗能弹簧、第四墙趾处U形弯板耗能弹簧、第七墙趾处U形弯板耗能弹簧和第八墙趾处U
形弯板耗能弹簧。
[0011]所述的第一墙趾处U形弯板耗能弹簧开口朝向基础,且通过L型墙趾角钢连接件与基础的固定连接。
[0012]所述的第一墙趾处U形弯板耗能弹簧的第一直线段通过螺栓与L型墙趾角钢连接件的竖直肢固定连接,第一墙趾处U形弯板耗能弹簧的第二直线段与第一正交胶合木剪力墙正面左墙趾通过螺钉钉接固定,所述的L型墙趾角钢连接件的水平肢与基础上的预埋锚栓固定连接。
[0013]所述的第一正交胶合木剪力墙的内侧面与胶合木连梁一端的上侧面和下侧面分别通过第一连梁处U形弯板耗能弹簧和第二连梁处U形弯板耗能弹簧连接,所述的第二正交胶合木剪力墙的内侧面与胶合木连梁另一端的上侧面和下侧面分别通过第三连梁处U形弯板耗能弹簧和第四连梁处U形弯板耗能弹簧连接。
[0014]所述的第一连梁处U形弯板耗能弹簧和第二连梁处U形弯板耗能弹簧的开口朝向第二正交胶合木剪力墙,所述的第三连梁处U形弯板耗能弹簧和第四连梁处U形弯板耗能弹簧的开口朝向第一正交胶合木剪力墙。
[0015]所述的第一连梁处U形弯板耗能弹簧的下直线段与第二连梁处U形弯板耗能弹簧的上直线段通过贯穿胶合木连梁的螺栓进行紧固,所述的第一连梁处U形弯板耗能弹簧的上直线段与与之对应的L型连梁角钢连接件的水平肢固定,L型连梁角钢连接件的竖直肢通过自攻螺钉固定在第一正交胶合木剪力墙的内侧面上,所述的第二连梁处U形弯板耗能弹簧下直线段与之对应的L型连梁角钢连接件的水平肢固定。
[0016]所述的第三连梁处U形弯板耗能弹簧和第四连梁处U形弯板耗能弹簧的安装方式与第一连梁处U形弯板耗能弹簧的下直线段与第二连梁处U形弯板耗能弹簧相同。
[0017]该自复位正交胶合木联肢剪力墙通过墙趾处U形弯板耗能弹簧和连梁处U形弯板耗能弹簧实现在小震情况下具有自复位能力,且大震情况下具有耗能能力,自复位力由墙趾处U形弯板耗能弹簧提供,耗能能力由连梁处U形弯板耗能弹簧的屈服提供。
[0018]通过调节U形弯板耗能弹簧的弯曲段半径及厚度,控制U形弯板耗能弹簧的性能,从而保证墙体在小震下具有自复位功能,在大震下具备耗能能力,且通过增大U形弯板耗能弹簧的宽度提高耗能能力,胶合木连梁采用连梁处U形弯板耗能弹簧和连梁角钢连接件的连接方式具有一定的变形能力,用以避免联肢剪力墙侧向受力时节点区发生受拉破坏。
[0019]与现有技术相比,本专利技术具有以下优点:
[0020]一、本专利技术的连梁与CLT墙肢间仅通过U形弯板耗能弹簧连接,构造简单,墙体小变形下耗能弹簧具有自恢复功能,墙体大变形下耗能弹簧可稳定耗能。
[0021]二、CLT墙肢与基础间通过U形弯板耗能弹簧连接,构造简单,并且当CLT墙板厚度较小时,CLT墙趾处也不会因压力过大而局压破坏。
[0022]三、通过在CLT墙肢与基础间安装U形弯板耗能弹簧,使该CLT双肢剪力墙在小变形时具有自复位功能、大变形时具有稳定耗能能力。
[0023]四、U形弯板耗能弹簧基于塑性变形耗能,不会因产热而温度过高,克服了引起木材燃烧的风险。
附图说明
[0024]图1a为本专利技术的一种基于U形弯板耗能弹簧的自复位正交胶合木联肢剪力墙的结构正视图。
[0025]图1b为本专利技术的一种基于U形弯板耗能弹簧的自复位正交胶合木联肢剪力墙的结构俯视图。
[0026]图2为第一墙趾处U形弯板耗能弹簧以及墙趾角钢连接件布置的三维示意图。
[0027]图3为本专利技术墙趾处U形弯板的三维示意图。
[0028]图4为本专利技术墙趾角钢连接件的三维示意图。
[0029]图5为本专利技术第一连梁处U形弯板耗能弹簧以及所述连梁角钢连接件布置的三维示意图。
[0030]图6为本专利技术连梁处U形弯板的三维示意图。
[0031]图7为本专利技术连梁角钢连接件的三维示意图。
[0032]图中标记说明:
[0033]11、第一正交胶合木剪力墙,12、第二正交胶合木剪力墙,21、第一墙趾U形弯板耗能弹簧,22、第二墙趾处U形弯板耗能弹簧,23、第三墙趾处U形弯板耗能弹簧,24、第四墙趾处U形弯板耗能弹簧本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于U形弯板耗能弹簧的自复位正交胶合木联肢剪力墙,包括通过胶合木连梁(5)横向连接的第一正交胶合木剪力墙(11)和第二正交胶合木剪力墙(12),其特征在于,所述的第一正交胶合木剪力墙(11)和第二正交胶合木剪力墙(12)正背两面的左右墙趾处分别通过墙趾处U形弯板耗能弹簧与基础固定连接,所述的第一正交胶合木剪力墙(11)和第二正交胶合木剪力墙(12)的内侧面与胶合木连梁(5)的连接部分别通过连梁处U形弯板耗能弹簧实现固定连接。2.根据权利要求1所述的一种基于U形弯板耗能弹簧的自复位正交胶合木联肢剪力墙,其特征在于,所述的第一正交胶合木剪力墙(11)正面左墙趾处、正面右墙趾处、背面左墙趾处和背面右墙趾处分别固定设置第一墙趾处U形弯板耗能弹簧(21)、第二墙趾处U形弯板耗能弹簧(22)、第五墙趾处U形弯板耗能弹簧(25)和第六墙趾处U形弯板耗能弹簧(26),所述的第二正交胶合木剪力墙(12)正面左墙趾处、正面右墙趾处、背面左墙趾处和背面右墙趾处分别固定设置第三墙趾处U形弯板耗能弹簧(23)、第四墙趾处U形弯板耗能弹簧(24)、第七墙趾处U形弯板耗能弹簧(27)和第八墙趾处U形弯板耗能弹簧(28)。3.根据权利要求2所述的一种基于U形弯板耗能弹簧的自复位正交胶合木联肢剪力墙,其特征在于,所述的第一墙趾处U形弯板耗能弹簧(21)开口朝向基础,且通过L型墙趾角钢连接件(41)与基础的固定连接。4.根据权利要求3所述的一种基于U形弯板耗能弹簧的自复位正交胶合木联肢剪力墙,其特征在于,所述的第一墙趾处U形弯板耗能弹簧(21)的第一直线段通过螺栓与L型墙趾角钢连接件(41)的竖直肢固定连接,第一墙趾处U形弯板耗能弹簧(21)的第二直线段与第一正交胶合木剪力墙(11)正面左墙趾通过螺钉钉接固定,所述的L型墙趾角钢连接件(41)的水平肢与基础上的预埋锚栓固定连接。5.根据权利要求1所述的一种基于U形弯板耗能弹簧的自复位正交胶合木联肢剪力墙,其特征在于,所述的第一正交胶合木剪力墙(11)的内侧面与胶合木连梁(5)一端的上侧面和下侧面分别通过第一连梁处U形弯板耗能弹簧(31)和第二连梁处U形弯板耗能弹簧(32)连接,所述的第二正交胶合木剪力墙(12)的内侧面与胶合木连梁(5)另一端的上侧面和下侧面分别通过第三...
【专利技术属性】
技术研发人员:孙晓峰,张丛赞,何敏娟,李征,
申请(专利权)人:同济大学,
类型:发明
国别省市:
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