剪力墙桁架混合式抗侧力结构体系制造技术

本发明专利技术公开一种剪力墙－－桁架混合式的抗侧力结构，本发明专利技术是通过在两片剪力墙间设置斜向的连杆，连杆与连梁、剪力墙共同形成剪力墙－－桁架混合结构体系，抵抗水平荷载作用。该混合体系的侧向刚度远高于剪力墙肢单独作用的侧向刚度，并改善剪力墙受力性能，显著提高结构的延性及耗能能力，大大提高建筑物抵抗破坏能力，避免建筑物在地震作用下发生倒塌，有效地保护人民生命财产的安全。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种剪力墙结构体系，具体涉及建筑工程的剪力墙一桁架混合式抗侧力结 构体系。
技术介绍
目前的钢筋混凝土结构或钢一混凝土组合结构中，结构体系有框架结构、剪力墙结构、 框架一剪力墙结构、框架一筒体结构、筒体结构、筒中筒结构。上述各类结构的各构件的 相互连接均采用刚性连接。 一般的高层建筑及超高层建筑中，框架一剪力墙结构、框架一 筒体结构、剪力墙结构、筒体结构、筒中筒结构应用广泛。剪力墙与连梁常规连接为刚接，具有剪力墙的结构(包括剪力墙结构、框架一剪力墙 结构、框架一筒体结构)，在地震及风荷载作用下，连梁的弯矩及剪力均很大，而轴力不大。 为了耗能及保护剪力墙身，规范允许连梁产生破坏。设计时，人为地降低连梁的刚度，以 降低连梁的内力(见国家标准《建筑抗震设计规范》第6.2.13条、国家行业标准《高层建 筑混凝土结构技术规程》第7.2.25条)，从而减少连梁配筋。但实际上连梁的刚度是很大的， 不随设计人员的意志而转移，因此，在地震或风荷载作用下，连梁的内力很大(尤其剪力〉， 常常发生破坏。这是目前规范对剪力墙无法解决的难题。剪力墙的连梁对剪切变形十分敏感，其名义剪应力限制比较严，在很多情况下计算时 经常出现超筋情况(见《高层建筑混凝土结构技术规程》第7.2.25条文说明)。根据有关专 家学者的模拟试验及国内外的地震调查结果显示，剪力墙的连梁通常破坏严重，难以修复。连梁破坏后，改变了剪力墙的状态及内力，墙肢单独作用，降低了剪力墙刚度和安全性， 从而降低了建筑物抵抗地震破坏能力。众所周知，混凝土的抗压强度很高，但抗拉强度、抗剪强度均很低。因此，即使配置 再多的高强钢筋，剪力墙、连梁的抗剪强度仍然有限，规范作了截面控制，实际上控制构 件的抗剪能力上限值。因此，采用目前的双肢或多肢剪力墙结构形式，通过人为地降低连梁的刚度，以降低 连梁的内力(或不降低连梁刚度，而直接降低其内力设计值)，从而减少连梁配筋的做法是不科学的，并不能保护连梁。在地震作用下，连梁通常破坏严重，难以修复。但若强化连 梁以保护其不被破坏，则剪力墙耗能能力大大降低，加剧地震对建筑物的影响，甚至威胁 到剪力墙身的安全，造成建筑物严重破坏甚至倒塌。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的的缺点，提供一种剪力墙一桁架混合式抗侧力结构 体系，本专利技术结构简单、施工可行、传力明确合理，本专利技术可大大降低连梁的剪力和弯矩， 连梁以承受轴向力为主，既达到耗能，又保护了连梁，解决了目前规范无法有效解决的难 题。本专利技术是通过在两片剪力墙间设置斜向的连杆，连杆与连梁、两片剪力墙共同形成剪 力墙——桁架混合结构体系，抵抗水平荷载作用。该混合体系的侧向刚度远高于剪力墙肢 单独作用的侧向刚度，并大大改善剪力墙受力性能，显著提高结构的延性及耗能能力，提 高建筑物的抗震性能，大大提高建筑物抵抗破坏能力，避免建筑物在地震作用下发生倒塌， 有效地保护人民生命财产的安全。本专利技术目的通过以下技术方案来实现在两片剪力墙1间设置斜向的连杆2，连杆2通过上、下楼板5的连梁3与剪力墙1 相交接部位，两端固定在剪力墙l上。连杆2可以两根斜向交叉设置，也可以只设置一根 斜向连杆2，连杆2可采用高强的钢绞线或型钢或高强钢筋，连杆2与连梁3、两片剪力墙 1共同形成剪力墙一一桁架混合结构体系，抵抗地震及风荷载作用；连梁3可与剪力墙1铰接，铰接的连梁3处于轴向受力状态；在上述的基础上，可给连杆2施加预应力，以调整结构侧向刚度；剪力墙内可加设型钢。本专利技术相对于现有技术所具有的优点和有益效果-1、 连杆与连梁、两片剪力墙形成剪力墙——桁架混合结构体系，连杆可采用高强的钢 绞线或型钢或高强钢筋，变形能力大，疲劳强度高，耗能能力强(普通剪力墙通过允许连 梁破坏来达到耗能，即以连梁破坏为代价以实现耗能)，大大提高结构的延性，有效地减少 地震作用对建筑物的影响，提高建筑物的抗震性能。因此，本专利技术尤其适合应用于抗震设 计的高层、超高层建筑物。2、 连梁可与剪力墙铰接，连梁处于轴向受力状态；连梁与剪力墙也可采用半刚性连接，即真正降低了连梁与剪力墙的连接刚度，大大减少连梁剪力和弯矩。由于连梁承受的剪力、 弯矩很小，以承受轴力为主，充分发挥混凝土抗压强度高的特点，提高连梁的承载力，连 梁不易发生破坏。普通剪力墙的传统设计方法是人为地降低连梁的刚度，以降低连梁的内力，从而减少连梁配筋。但实际上连梁的刚度是很大的，不随设计人员的意志而转移，因 此，在地震作用或风等水平荷载作用下，连梁的剪力和弯矩均很大，常常发生破坏，且难 以修复。连梁破坏后，改变了剪力墙的状态及内力，降低了剪力墙刚度和强度，从而降低 了建筑物的刚度和承载能力。3、 连杆与连梁、两片剪力墙共同形成剪力墙——桁架混合结构体系，该组合体系的侧 向刚度远高于剪力墙单独作用的侧向刚度之和，并改善剪力墙受力状态和性能。4、 可通过施加预应力调整结构的侧向刚度。5、 由于连梁以承受轴力为主，可减少其截面尺寸和配筋。6、 本专利技术的剪力墙结构简单，易于实施。附图说明图1是本专利技术剪力墙一桁架混合式抗侧力结构体系的结构示意图； 图2是本专利技术应用于框架——剪力墙结构的示意图； 图3是本专利技术应用于多肢剪力墙结构的示意图； 其中，剪力墙l，连杆2，连梁3，柱4，楼板5。 具体实施例方式下面结合附图对本专利技术作进一步说明。 实施例1:如图l、图2所示，本专利技术应用于框架——剪力墙结构，框架由柱4与楼板5组成； 在两片剪力墙1间设置斜向的连杆2，连杆2通过上、下楼板5的连梁3与剪力墙1相交 接部位，两端固定在剪力墙l上，连杆2可采用高强的钢绞线、型钢或高强钢筋，连杆2 与连梁3、两片剪力墙l形成剪力墙——桁架混合结构体系，抵抗水平荷载作用。通过改变连梁3的配筋及结构形式，连梁3可与剪力墙1铰接。剪力墙1与连梁3的 常规连接为刚接。若只在连梁的中部设置钢筋或型钢与剪力墙连接即为铰接，铰接的连梁 基本上不承受弯矩。介于刚接与铰接之间的为半刚性连接，即在连梁上下侧只配少量钢筋 与剪力墙连接为半刚性连接。实施例2:如图3所示，由3片以上的剪力墙与相应的连梁连系一起组成的剪力墙即为多肢剪力 墙结构。本专利技术应用于多肢剪力墙结构，分别在两片剪力墙l间设置斜向的连杆2，连杆2 与连梁3、两片剪力墙1形成剪力墙一桁架混合结构体系，抵抗水平荷载作用。权利要求1、剪力墙-桁架混合式抗侧力结构体系，其特征在于，包括连杆(2)、连梁(3)和两片剪力墙(1)；在两片剪力墙(1)间设置斜向的连杆(2)，连杆(2)通过上、下楼板(5)的连梁(3)与剪力墙(1)相交接部位，两端固定在剪力墙(1)上。2、 根据权利要求l所述的剪力墙一桁架混合式抗侧力结构体系，其特征在于，所 述连梁(3)与剪力墙(1)为铰接。3、 根据权利要求1或2所述的剪力墙一桁架混合式抗侧力结构体系，其特征在于， 给所述连杆(2)施加预应力。全文摘要本专利技术公开一种剪力墙——桁架混合式的抗侧力结构，本专利技术是通过在两片剪力墙间设置斜向的连杆，连杆与连梁、剪力墙共同形成剪力墙——桁架混合结构体系，抵抗水平荷载作用。该混合体系的侧向刚度远高于剪力墙肢单独作用的侧向刚度，并改善剪力墙受力性能，显著提高结构的延性及耗能能力，大大提高建筑物抵抗破坏能力本文档来自技高网...

【技术保护点】
剪力墙－桁架混合式抗侧力结构体系，其特征在于，包括连杆（２）、连梁（３）和两片剪力墙（１）；在两片剪力墙（１）间设置斜向的连杆（２），连杆（２）通过上、下楼板（５）的连梁（３）与剪力墙（１）相交接部位，两端固定在剪力墙（１）上。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王湛，陆观宏，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：发明
国别省市：81[中国|广州]