【技术实现步骤摘要】
本专利技术公开了一种新型震后无损伤多阶段耗能的自复位木框架剪力墙，应用于各类木结构建筑的墙体，属于土木工程领域。
技术介绍
1、木材作为建筑行业的传统材料曾应用广泛，但在混凝土等新兴建筑材料的冲击下在一段时间里也逐渐淡出了大众视野，但是近年来木材由于其绿色、可持续的特性愈发受到重视，一些建筑开始采用木材作为建筑材料。木框架加正交胶合木剪力墙的组合可以为木结构房屋提供良好的抗震性能，如何在保证其抗震性能稳定的情况下提升其耗能与自复位能力已经成为一个十分重要的课题。
2、目前的此类结构虽然拥有不错的抗震性能，在遭遇强烈地震时木质构件的损坏较为严重，通常会发生一定的开裂或断裂，难以继续使用，维修替换极为困难。同时，此类结构对地震能量消耗的途径较少，主要依靠剪切和弯曲来耗散能量。而且此类结构在在实现自复位功能的手段比较单一，对于预应力的依赖性比较强，自复位的可控性明显不足。因此，在保证该结构可以提供稳定的抗震性能的情况下去增加耗能途径和提高结构自复位过程的可控性很值得研究。
技术实现思路
1、针对上述问题，本专利技术的目的是提供一种新型震后无损伤多阶段耗能的自复位木框架剪力墙，利用软钢、形状记忆合金、弹簧、刚性聚氨酯泡沫等多种手段进行减震耗能，之后利用构件的回缩以及被储存的地震能量实现结构的自复位，本专利技术自复位过程比较清晰，较为有效地解决了上述问题。
2、上述的目的通过以下技术方案实现：
3、一种新型震后无损伤多阶段耗能的自复位木框架剪力墙，包括通过
4、进一步地，每根所述木框架柱的内部均设置有预留孔道，每根所述木框架柱的预留孔道中设置有储能复位弹簧，储能复位弹簧中间穿过无粘结后张预应力筋一，储能复位弹簧的上下两端分别与夹片锚具固定。
5、进一步地，通过植筋的方法将木框架组合横梁两端与木框架柱之间各借助4枚形状记忆合金螺栓进行连接，同时木框架组合横梁的内部设置有沿轴向贯穿木框架组合横梁的两条预留孔道，两条预留孔分别有一根无粘结后张预应力筋二从木框架组合横梁预留孔道穿过，并使用夹片锚具利用后张法进行固定在两侧所述的木框架柱上。
6、进一步地，所述木框架组合横梁由3根木框架短横梁和2个木框架短横梁连接模块组成，木框架短横梁和木框架短横梁连接模块的每个连接侧通过4枚螺栓连接。
7、进一步地，木框架短横梁连接模块包括工字钢、方形金属连接板，工字钢采用软钢，方形金属连接板和工字钢采用焊接进行连接，方形金属连接板的左右两侧各有3个开孔，其中上下两个开孔为螺栓预留开孔，中间开孔为无粘结后张预应力筋二的预留开孔。
8、进一步地，所述的s形金属消能阻尼器为软钢材质，上下两端均有2个开孔，并使用六角螺栓固定于木框架组合横梁和正交胶合木剪力墙之间。
9、进一步地，正交胶合木剪力墙的左右两侧设有一定量的等间距挖槽，所述刚性聚氨酯泡沫缓冲块嵌入正交胶合木剪力墙的挖槽中，并与木框架柱无粘结接触。
10、进一步地，正交胶合木剪力墙的底部通过形状记忆合金螺栓与基础连接，形状记忆合金螺栓的下半部分浇筑在混凝土基础中，上半部分与正交胶合木剪力墙连接。
11、进一步地，木框架柱的底部通过4枚形状记忆合金螺栓与基础相连，形状记忆合金螺栓的下半部分被浇筑在混凝土基础中，上半部分与木框架柱连接。
12、进一步地，用于连接木框架柱和基础的无粘结后张预应力筋一穿过木框架柱预留孔道，下端与夹片锚具一起浇筑在基础中，该夹片锚具的上表面与基础表面位于同一水平面，上端使用夹片锚具利用后张法固定。
13、有益效果
14、1、本专利技术在木框架柱的预留孔道中加入了储能复位弹簧，并与两侧的夹片锚具连接固定，储能复位弹簧可以储存大量的地震输入能量，并在之后变形恢复的过程中贡献相当可观的自复位性能，储能复位弹簧与无粘结后张预应力筋的有机结合有效地提高了结构的自复位能力。
15、2、刚性聚氨酯泡沫具有较高的强度和刚性以及优异的压缩强度，可以在长期的使用中保持性能，而且刚性聚氨酯泡沫具有良好的吸能能力，可以在碰撞或者冲击时吸收和分散能量。刚性聚氨酯泡沫缓冲块的加入一方面提高了结构的吸能减振性能，另一方面可以避免构件之间的硬接触，降低构件损伤，对结构起到一定的保护作用。
16、3、正交胶合木剪力墙两侧的挖槽对刚性聚氨酯泡沫缓冲块起到了非常良好的固定作用，可以有效防止刚性聚氨酯泡沫缓冲块在结构摆动时的掉落，保证了刚性聚氨酯泡沫缓冲块预设功能的正常实现。
17、4、形状记忆合金因其形状记忆、超弹性等特性吸引了非常多的关注，本专利技术在多个部位使用了形状记忆合金螺栓，该种材料的超弹性特性可以为本专利技术提供强有力的能量消耗与自复位性能，有效减少维修成本。
18、5、组合横梁有效提高了对木材的利用，尺寸较短的木材通常会被弃用，造成了很多木材资源的浪费，如此设计物尽其用，响应了绿色环保的理念。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种新型震后无损伤多阶段耗能的自复位木框架剪力墙，其特征在于，所述的一种新型震后无损伤多阶段耗能的自复位木框架剪力墙包括通过形状记忆合金螺栓（21）连接在混凝土基础（19）上的正交胶合木剪力墙（4），在所述混凝土基础（19）上，位于所述正交胶合木剪力墙（4）的两侧各通过形状记忆合金螺栓（21）连接一个木框架柱（1），两根所述木框架柱（1）的顶部之间连接有木框架组合横梁（20），所述木框架组合横梁（20）与所述正交胶合木剪力墙（4）之间设置有一组S形金属消能阻尼器（5），所述正交胶合木剪力墙（4）的两侧与所述木框架柱（1）之间各设置有一组刚性聚氨酯泡沫缓冲块（6）。
2.根据权利要求1所述的一种新型震后无损伤多阶段耗能的自复位木框架剪力墙，其特征在于，每根所述木框架柱（1）的内部均设置有预留孔道（18），每根所述木框架柱（1）的预留孔道（18）中设置有储能复位弹簧（8），储能复位弹簧（8）中间穿过无粘结后张预应力筋一（71），储能复位弹簧（8）的上下两端分别与夹片锚具（12）固定。
3.根据权利要求1所述的一种新型震后无损伤多阶段耗能的自复位木框架剪力墙
4.根据权利要求1所述的一种新型震后无损伤多阶段耗能的自复位木框架剪力墙，其特征在于，所述木框架组合横梁（20）由3根木框架短横梁（2）和2个木框架短横梁连接模块（3）组成，木框架短横梁（2）和木框架短横梁连接模块（3）的每个连接侧通过4枚螺栓（9）连接。
5.根据权利要求4所述的一种新型震后无损伤多阶段耗能的自复位木框架剪力墙，其特征在于，木框架短横梁连接模块（3）包括工字钢（13）、方形金属连接板（14），工字钢采用软钢，方形金属连接板（14）和工字钢（13）采用焊接进行连接，方形金属连接板的左右两侧各有3个开孔，其中上下两个开孔为螺栓（9）预留开孔（15），中间开孔为无粘结后张预应力筋二（72）的预留开孔（16）。
6.根据权利要求1所述的一种新型震后无损伤多阶段耗能的自复位木框架剪力墙，其特征在于，所述的S形金属消能阻尼器（5）为软钢材质，上下两端均有2个开孔，并使用六角螺栓（11）固定于木框架组合横梁（20）和正交胶合木剪力墙（4）之间。
7.根据权利要求1所述的一种新型震后无损伤多阶段耗能的自复位木框架剪力墙，其特征在于，正交胶合木剪力墙（4）的左右两侧设有一定量的等间距挖槽（17），所述刚性聚氨酯泡沫缓冲块（6）嵌入正交胶合木剪力墙（4）的挖槽（17）中，并与木框架柱（1）无粘结接触。
8.根据权利要求1所述的一种新型震后无损伤多阶段耗能的自复位木框架剪力墙，其特征在于，正交胶合木剪力墙（4）的底部通过形状记忆合金螺栓（21）与基础连接，形状记忆合金螺栓（21）的下半部分浇筑在混凝土基础（19）中，上半部分与正交胶合木剪力墙（4）连接。
9.根据权利要求1所述的一种新型震后无损伤多阶段耗能的自复位木框架剪力墙，其特征在于，木框架柱（1）的底部通过4枚形状记忆合金螺栓（21）与基础相连，形状记忆合金螺栓（21）的下半部分被浇筑在混凝土基础（19）中，上半部分与木框架柱（1）连接。
10.根据权利要求1所述的一种新型震后无损伤多阶段耗能的自复位木框架剪力墙，其特征在于，用于连接木框架柱（1）和基础的无粘结后张预应力筋一（71）穿过木框架柱预留孔道（18），下端与夹片锚具（12）一起浇筑在基础中，该夹片锚具（12）的上表面与基础表面位于同一水平面，上端使用夹片锚具（12）利用后张法固定。
...【技术特征摘要】
1.一种新型震后无损伤多阶段耗能的自复位木框架剪力墙，其特征在于，所述的一种新型震后无损伤多阶段耗能的自复位木框架剪力墙包括通过形状记忆合金螺栓（21）连接在混凝土基础（19）上的正交胶合木剪力墙（4），在所述混凝土基础（19）上，位于所述正交胶合木剪力墙（4）的两侧各通过形状记忆合金螺栓（21）连接一个木框架柱（1），两根所述木框架柱（1）的顶部之间连接有木框架组合横梁（20），所述木框架组合横梁（20）与所述正交胶合木剪力墙（4）之间设置有一组s形金属消能阻尼器（5），所述正交胶合木剪力墙（4）的两侧与所述木框架柱（1）之间各设置有一组刚性聚氨酯泡沫缓冲块（6）。
2.根据权利要求1所述的一种新型震后无损伤多阶段耗能的自复位木框架剪力墙，其特征在于，每根所述木框架柱（1）的内部均设置有预留孔道（18），每根所述木框架柱（1）的预留孔道（18）中设置有储能复位弹簧（8），储能复位弹簧（8）中间穿过无粘结后张预应力筋一（71），储能复位弹簧（8）的上下两端分别与夹片锚具（12）固定。
3.根据权利要求1所述的一种新型震后无损伤多阶段耗能的自复位木框架剪力墙，其特征在于，通过植筋的方法将木框架组合横梁（20）两端与木框架柱（1）之间各借助4枚形状记忆合金螺栓（21）进行连接，同时木框架组合横梁（20）的内部设置有沿轴向贯穿木框架组合横梁（20）的两条预留孔道，两条预留孔分别有一根无粘结后张预应力筋二（72）从木框架组合横梁预留孔道穿过，并使用夹片锚具（12）利用后张法进行固定在两侧所述的木框架柱（1）上。
4.根据权利要求1所述的一种新型震后无损伤多阶段耗能的自复位木框架剪力墙，其特征在于，所述木框架组合横梁（20）由3根木框架短横梁（2）和2个木框架短横梁连接模块（3）组成，木框架短横梁（2）和木框架短横梁连接模块（3）的每个连接侧通过4枚螺栓（9）连接。
5.根据权利要求4所述的一种新型震后无损伤多阶段耗...
【专利技术属性】
技术研发人员：包超，白鹏程，曹纪兴，马肖彤，杜建东，杜姣燕，
申请(专利权)人：宁夏大学，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。