一种具有自复位功能的装配式防屈曲钢板剪力墙结构制造技术

本发明专利技术公开了一种具有自复位功能的装配式防屈曲钢板剪力墙结构，包括边缘框架，鱼尾板，内嵌钢板，防屈曲构件，斜向支撑，支撑连接板。内嵌钢板通过鱼尾板与边缘框架连接，防屈曲构件通过斜向支撑构件固定在内嵌钢板上，斜向支撑为预应力形状记忆合金绞线或预应力普通钢绞线，此构造优点是装配方式简洁、高效，防屈曲构件和斜向支撑共同发挥抑制钢板平面外屈曲和为结构提供水平恢复力的功能，保证结构同时具有良好的抗震性能和震后回复到原来位置的自复位特性，实现重要建筑在震后无需维修或只需稍许维修就可恢复使用功能的设计理念，结构体系易于维护，全寿命成本效益高。全寿命成本效益高。全寿命成本效益高。

【技术实现步骤摘要】
一种具有自复位功能的装配式防屈曲钢板剪力墙结构


[0001]本专利技术涉及一种具有自复位功能的装配式防屈曲钢板剪力墙结构，属于结构工程


技术介绍

[0002]防屈曲钢板剪力墙是一种应用前景广阔的装配式建筑结构抗侧力构件，通常由传统非加劲钢板剪力墙平面外布置混凝土盖板而形成，通过混凝土盖板抑制钢板的平面外变形，使后者近似以平面状态承担水平剪力。地震来临时，安装在建筑结构框架中的防屈曲剪力墙承担结构大部分的水平荷载，形成充分的剪切变形，并大量吸收和耗散地震能量，从而保证主体结构的安全，特别符合布置多道防线的抗震设计理念。然而，随着社会进步和经济发展，重要建筑震后的快速修复成为建筑工程领域所面临的新挑战，这是因为对于重要建筑、生命线工程，若结构在罕遇地震后难以修复或因修复时间太长，将阻碍灾后应急抢险工作开展、影响人民群众生命财产安全。从试验结果看，防屈曲钢板剪力墙虽然滞回曲线饱满，抗震性能优越，但依然存发生较大塑性变形后，残余层间位移角偏大的不足，同时，传统平面外构造方式需要使用大量连接螺栓，并要求钢板和混凝土板的相应位置预留洞口，构造相对复杂，螺栓施拧时间长，不利于提高构件施工安装的效率。因此，有必要提出一种高效装配的自复位防屈曲钢板剪力墙，以提高防屈曲钢板剪力墙在工程应用中的加工、安装效率；通过构件的自复位功能控制建筑结构关键位置的震后残余层间位移、变形，实现重要建筑震后无需修复或稍加修复即可恢复使用功能的目标，保证受震害影响人民群众的生命健康和财产安全。

技术实现思路

[0003]本专利技术为克服现有技术不足，提供了一种具有自复位功能的装配式防屈曲钢板剪力墙结构。
[0004]一种具有自复位功能的装配式防屈曲钢板剪力墙，包括：
[0005]边缘框架；
[0006]固定在所述边缘框架内的鱼尾板；
[0007]固定在所述鱼尾板上的内嵌钢板；
[0008]通过斜向支撑固定在所述内嵌钢板上的防屈曲构件，所述的斜向支撑穿过所述防屈曲构件；
[0009]用于连接所述斜向支撑与所述边缘框架的支撑连接件。
[0010]本专利技术防屈曲构件和斜向支撑构件共同发挥抑制钢板平面外屈曲和为结构提供自复位力的功能，两种功能在受力机制上相互促进，保证结构具有良好抗震性能的同时，还兼具震后回复到原来位置的自复位特性，实现结构体系在震后无需维修或只需稍许维修就可恢复使用功能的设计理念，建筑结构体系易于建造和维护，全寿命成本效益高。
[0011]所述的斜向支撑为预应力形状记忆合金绞线或预应力普通钢绞线。
[0012]进一步的，所述防屈曲构件通过所述斜向支撑固定在所述内嵌钢板的两侧。
[0013]进一步的，所述斜向支撑采用交叉型布置，布置方向为边缘框架的斜对角线方向，支撑的截面形式为钢绞线，钢绞线材质为预应力形状记忆合金绞线或预应力普通钢绞线，每一斜线方向上的钢绞线数量为一道或多道。
[0014]进一步的，所述钢绞线的类型可以是标准型钢绞线、刻痕钢绞线或模拔型钢绞线，钢绞线的结构可以为1
×
2、1
×
3、1
×
7或1
×
19的形式。
[0015]进一步的，所述支撑钢绞线固定在支撑连接板后，需要在每道钢绞线上施加一定的预紧力。
[0016]进一步的，所述支撑连接件包括：
[0017]支撑连接板，所述支撑连接板为带三个直角的五边形；
[0018]环形设置在所述支撑连接板边缘的环形加劲肋；
[0019]设置在所述环形加劲肋上的圆孔，所述的圆孔包括：与所述斜向支撑连接的圆孔以及通过螺栓与所述边缘框架连接的圆孔。所述的支撑连接板上垂直设置有减小环形加劲肋变形的斜向加劲板。
[0020]进一步的，所述的支撑连接板和内嵌钢板、鱼尾板之间预留一定空隙，保证钢绞线的拉伸力可以直接传递的梁、柱的连接节点上。
[0021]进一步的，支撑连接板对应的框架梁、框架柱位置焊接有防止翼缘变形的加劲肋。
[0022]具体地，一种具有自复位功能的装配式防屈曲钢板剪力墙，包括：边缘框架，鱼尾板，内嵌钢板，防屈曲构件，斜向支撑，支撑连接板。所述边缘框架包括：上框架梁、下框架梁、左框架柱和右框架柱，所述上框架梁、左框架柱、下框架梁和右框架柱吊装为四边形框体；所述鱼尾板包括：上鱼尾板、下鱼尾板、左鱼尾板、右鱼尾板，所述上鱼尾板、下鱼尾板、左鱼尾板、右鱼尾板焊接在所述边缘框架内；所述内嵌钢板与所述鱼尾板通过双面角焊缝连接。所述防屈曲构件形式有：混凝土板，板式钢绞线支座和杆式钢绞线支座。所述防屈曲构件通过所述斜向支撑固定在所述内嵌钢板的两侧，所述斜向支撑通过支撑连接板与边缘框架的梁
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柱节点进行连接。所述支撑连接板包括左下支撑连接板，右下支撑连接板，左上支撑连接板，右上支撑连接板，所述斜向支撑与所述支撑连接板通过锚板固定，所述支撑连接板与边缘框架的梁、柱端部翼缘通过高强螺栓连接。
[0023]进一步的，所述防屈曲构件为混凝土板、板式钢绞线支座或杆式钢绞线支座。
[0024]所述防屈曲构件的三种形式如下：
[0025](1)当防屈曲构件采用混凝土板时，混凝土板内需要配置受力钢筋，所述斜向支撑采用预埋方式嵌入所述混凝土板中，所述斜向支撑的起拱方向向外，即支撑钢绞线的起拱方向向外。所述混凝土可以是普通混凝土、高强混凝土、轻骨料混凝土或自密实混凝土。
[0026](2)当防屈曲构件采用板式钢绞线支座时，腹板的形状为半椭圆环，腹板弧形边缘上均匀布置多个供钢绞线穿过的圆环，腹板底部设置有与钢绞线投影等长的平板底座，平板底座与内嵌钢板之间采用间断焊连接。即所述的板式钢绞线支座包括：固定在所述内嵌钢板上的平板底座、固定在所述平板底座上的腹板，所述的腹板的形状为半椭圆环，所述的腹板弧形边缘上均匀布置多个供钢绞线穿过的圆环。
[0027](3)当防屈曲构件采用杆式钢绞线支座时，杆式钢绞线支座沿斜向钢绞线均匀布置，腹杆高度由中部向两边递减。腹杆顶部设置有供钢绞线穿过的圆环，腹杆底部设置有平
板底座，平板支座与内嵌钢板之间采用围焊连接。即所述的杆式钢绞线支座包括：固定在所述内嵌钢板上的平板支座、固定在所述平板支座上的腹杆以及设置在所述腹杆顶部供钢绞线穿过的圆环。
[0028]与现有技术相比，本专利技术的主要优点是：
[0029]本专利技术的一种具有自复位功能的装配式防屈曲钢板剪力墙结构，不仅具备普通防屈曲钢板剪力墙刚度大，承载力高，耗能能力良好的优点，还兼具装配化施工效率高、震后残余位移小、结构易修复的特性，结构全寿命成本效益高。在这种结构中，钢板充当耗能构件，吸收地震能量，防屈曲构件和斜向支撑构件合二为一，共同发挥抑制钢板平面外屈曲和为结构提供自复位力的功能，保证结构具有良好抗震性能，并在震后回复到原来位置，建筑结构在震后仅需更换钢板，维修的时间和造价成本低。构件的构造形式简单，防屈曲构件仅通过斜向支撑即可固定在内嵌钢板上，无需在防屈曲构件和钢本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种具有自复位功能的装配式防屈曲钢板剪力墙，其特征在于，包括：边缘框架；固定在所述边缘框架内的鱼尾板；固定在所述鱼尾板上的内嵌钢板；通过斜向支撑固定在所述内嵌钢板上的防屈曲构件，所述的斜向支撑穿过所述防屈曲构件；用于连接所述斜向支撑与所述边缘框架的支撑连接件。2.根据权利要求1所述的具有自复位功能的装配式防屈曲钢板剪力墙，其特征在于，所述的斜向支撑为预应力形状记忆合金绞线或预应力钢绞线。3.根据权利要求1所述的具有自复位功能的装配式防屈曲钢板剪力墙，其特征在于，所述防屈曲构件通过所述斜向支撑固定在所述内嵌钢板的两侧。4.根据权利要求1所述的具有自复位功能的装配式防屈曲钢板剪力墙，其特征在于，所述斜向支撑采用交叉型布置，布置方向为所述边缘框架的斜对角线方向，支撑的截面形式为钢绞线，每一斜线方向上的钢绞线数量为一道或多道。5.根据权利要求1所述的具有自复位功能的装配式防屈曲钢板剪力墙，其特征在于，所述支撑连接件包括：支撑连接板，所述支撑连接板为带三个直角的五边形；环形设置在所述支撑连接板边缘的环形加劲肋；设置在所述环形加劲肋上的圆孔，所述的圆孔包括：与所述斜向支撑连接的圆孔以及通过螺栓与所述边缘框架连接的圆孔。6.根据权利要求5所述的具有自复位...

【专利技术属性】
技术研发人员：童精中，侯健，童根树，王凌琪，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：