一种内拱式钢框架-组合钢板剪力墙及其安装方法技术

本发明专利技术公开了一种内拱式钢框架

【技术实现步骤摘要】
一种内拱式钢框架
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组合钢板剪力墙及其安装方法


[0001]本专利技术涉及一种剪力墙及其安装方法，尤其涉及一种内拱式钢框架
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组合钢板剪力墙及其安装方法。

技术介绍

[0002]在地震力作用下，装配式钢板剪力墙将承受的水平地震荷载转化为薄钢板的斜向拉力、压力或厚钢板的剪力，最终，剪力墙在荷载作用下发生屈服，消耗水平地震荷载，形成保护主体结构体系的第一道抗震防线。已有研究结果表明，钢板的平面外屈曲是导致钢板剪力墙滞回曲线捏拢进而影响其耗能性能的关键因素。因此，有必要研发新型装配式钢板剪力墙结构体系，改善钢板剪力墙滞回曲线捏缩现象。此外，为了增加钢框架的抗震性能，现有研究在钢框架梁中设计耗能梁段以实现结构塑性铰转移的目的。然而框架梁中出现塑性铰将导致楼板受到严重破坏，大大增加了结构的修复难度和修复成本。全寿命周期的绿色建筑应同时满足人类在地震发生时生命安全需求以及结构功能震后可快速恢复需求，因此亟需研发兼具高承载能力和可恢复功能的钢板剪力墙结构体系。

技术实现思路

[0003]专利技术目的：本专利技术目的是提出一种内拱式钢框架
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组合钢板剪力墙及其安装方法，能改善因钢板平面外屈曲引起的滞回曲线捏缩现象，并显著提高钢框架
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组合钢板剪力墙的承载能力。
[0004]技术方案：本专利技术包括柱、梁和剪力墙，所述柱设置在剪力墙左右两端，梁设置在剪力墙上下两端，其特征在于，所述剪力墙包括蝶形板，所述蝶形板安装在同层相对布设的柱之间，蝶形板中央的前后两侧分别安装有耗能件，蝶形板与梁之间安装有梁连接板，所述梁连接板采用夹芯板结构。
[0005]所述蝶形板包括翼板和环板，环板位于蝶形板中央，其前后两侧分别安装有耗能件，所述耗能件外侧安装有封板。
[0006]所述耗能件采用低屈服强度钢板，耗能件可作为钢框架组合钢板剪力墙在小震作用下的第一道防线。
[0007]所述梁连接板采用由双层钢板和夹层板胶结而成的夹心板，且在梁连接板与蝶形板的相交位置设置预留槽。
[0008]所述梁连接板与蝶形板之间通过T型加劲件连接。
[0009]所述T型加劲件位于梁连接板与蝶形板的翼板的相交位置。
[0010]所述蝶形板和梁连接板的前后两侧对称布设有混凝土板，并通过锚栓固定连接，梁连接板可作为钢框架组合钢板剪力墙抵抗中震的第二道防线。
[0011]所述T型加劲件与混凝土板之间的缝隙填入嵌缝带，嵌缝带优先选用具有负泊松比特性的填料。
[0012]所述梁为钢框架梁，所述柱为钢框架柱，钢框架梁的两端分别通过梁柱节点与钢
框架柱连接。
[0013]一种内拱式钢框架
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组合钢板剪力墙的安装方法，包括以下步骤：
[0014]S1、装配两侧钢框架柱、蝶形板和耗能件：将两侧钢框架柱安装到设计位置，将蝶形板安装至两侧钢框架柱之间，将耗能件成对布置于蝶形板的环板两侧；
[0015]S2、安装梁连接板、T型加劲件和钢框架梁：将梁连接板分别安装至蝶形板环板的上下两侧，并使蝶形板嵌入梁连接板的预留槽，将T型加劲件成对安装在梁连接板与蝶形板翼板的相交位置，在梁连接板顶部安装钢框架梁；
[0016]S3、安装混凝土板、封板和嵌缝带：将混凝土板对称布置于蝶形板和梁连接板的两侧，并通过锚栓固定连接，将封板对称安装于蝶形板的环板两侧后安装嵌缝带；
[0017]S4、同一层的结构安装完成后，在该层结构顶部继续安装下一层结构，并将下一层结构的钢框架柱与该层结构的钢框架柱固接。
[0018]有益效果：
[0019](1)本专利技术通过内拱效应能够促使组合钢板剪力墙达到钢板纯受拉、混凝土纯受压的理想受力状态，可改善因钢板平面外屈曲引起的滞回曲线捏缩现象，并显著提高钢框架
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组合钢板剪力墙的承载能力；
[0020](2)本专利技术中的梁连接板兼具耗能能力和承载能力并易于更换，可将钢框架
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组合钢板剪力墙的塑性铰从钢框架梁转移至组合钢板剪力墙，避免了因钢框架梁变形导致的楼板破坏，可显著提高整体结构的震后可恢复性；
[0021](3)本专利技术中的耗能件为低屈服强度钢板，除了易于更换和可提高剪力墙的耗能能力外，还可形成钢框架
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组合钢板剪力墙抵抗小震作用的第一道防线；梁连接板可形成钢框架
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组合钢板剪力墙抵抗中震的第二道防线；蝶形板与钢框架协同作用可保证钢框架
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组合钢板剪力墙在强震作用下不倒塌，因此钢框架
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钢板剪力墙具有“小震更换耗能件、中震更换梁连接板、大震更换组合钢板剪力墙”的多道设防特征，可显著提高装配式钢板剪力墙结构的抗震韧性；
[0022](4)本专利技术设计的内拱式钢框架
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组合钢板剪力墙中各部件均可工厂预制，现场装配简便。
附图说明
[0023]图1是本专利技术的整体结构示意图；
[0024]图2是本专利技术蝶形板的结构示意图；
[0025]图3是本专利技术梁连接板的结构示意图；
[0026]图4是本专利技术梁连接板与蝶形板的连接示意图；
[0027]图5是本专利技术梁柱节点的结构示意图；
[0028]图6是本专利技术钢框架梁与梁连接板的连接示意图；
[0029]图7是本专利技术钢框架柱与蝶形板的连接示意图；
[0030]图8是本专利技术混凝土板的结构示意图；
[0031]图9是本专利技术耗能件与蝶形板的连接示意图。
具体实施方式
[0032]下面结合附图对本专利技术作进一步说明。
[0033]如图1至图9所示，本专利技术包括钢框架柱1、钢框架梁2、梁柱节点3和组合钢板剪力墙4，其中，钢框架柱1设置于组合钢板剪力墙4的左右两端；钢框架梁2设置于组合钢板剪力墙4的上下两端，钢框架梁2的两端分别通过梁柱节点3与钢框架柱1连接，组合钢板剪力墙4与钢框架柱1和钢框架梁2之间分别通过连接附件连接。
[0034]如图2至图4所示，组合钢板剪力墙4包括蝶形板41、耗能件42、梁连接板43、T型加劲件44、混凝土板45、嵌缝带46和封板47，蝶形板41布置在同层相对布设的钢框架柱1之间，并通过角钢与钢框架柱1的翼缘固定连接，如图7所示；蝶形板41包括翼板和环板，环板前后两侧分别安装有耗能件42，如图9所示，耗能件42采用低屈服强度钢板，蝶形板41与钢框架梁2之间安装有梁连接板43，梁连接板43与蝶形板41之间通过T型加劲件44和螺栓连接，梁连接板43与钢框架梁2之间通过螺栓和成对布置于梁连接板43两侧的角钢固定连接，如图6所示；蝶形板41和梁连接板43的前后两侧对称布设有混凝土板45，并通过锚栓固定连接，封板47位于蝶形板41的环板两侧，并通过螺栓与耗能件42固定连接。
[0035]如图3所示，梁连接板43采用由双层冷弯厚壁钢板431和夹层板432胶结而成的夹心板，且在梁连接板43与蝶形板41的相交位置设置预留槽本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种内拱式钢框架
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组合钢板剪力墙，包括柱、梁和剪力墙，所述柱设置在剪力墙左右两端，梁设置在剪力墙上下两端，其特征在于，所述剪力墙包括蝶形板，所述蝶形板安装在同层相对布设的柱之间，蝶形板中央的前后两侧分别安装有耗能件，蝶形板与梁之间安装有梁连接板，所述梁连接板采用夹芯板结构。2.根据权利要求1所述的一种内拱式钢框架
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组合钢板剪力墙，其特征在于，所述蝶形板包括翼板和环板，环板位于蝶形板中央，其前后两侧分别安装有耗能件，所述耗能件外侧安装有封板。3.根据权利要求2所述的一种内拱式钢框架
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组合钢板剪力墙，其特征在于，所述耗能件采用低屈服强度钢板。4.根据权利要求3所述的一种内拱式钢框架
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组合钢板剪力墙，其特征在于，所述梁连接板采用由双层钢板和夹层板胶结而成的夹心板，且在梁连接板与蝶形板的相交位置设置预留槽。5.根据权利要求1或4所述的一种内拱式钢框架
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组合钢板剪力墙，其特征在于，所述梁连接板与蝶形板之间通过T型加劲件连接。6.根据权利要求5所述的一种内拱式钢框架
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组合钢板剪力墙，其特征在于，所述T型加劲件位于梁连接板与蝶形板的翼板的相交位置。7.根据权利要求6所述的一种内拱式钢框架
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【专利技术属性】
技术研发人员：王星星，王维，刘吕，
申请(专利权)人：江苏科技大学，
类型：发明
国别省市：