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装置耗能型密肋复合墙板制造方法及图纸

技术编号:4265751 阅读:221 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
一种密肋结构体系中使用的密肋复合墙体,包括由型钢、型钢混凝土、钢筋混凝土梁、柱构成的框架,框架内由截面及承载力较小的型钢、型钢混凝土、钢筋混凝土分割条划分出若干框格,由此形成网格空腔,根据型钢、型钢混凝土、钢筋混凝土梁、柱的承载力在网格空腔内相应地装填入阻尼装置,阻尼装置包括若干小型化的阻尼器等。通过增设小型阻尼装置,以达到提高构件消耗地震能量的效果。

【技术实现步骤摘要】

-本专利技术涉及一种复合墙体结构,尤其是一种装置耗能型复合墙体。特别地,这种复合型 墙体结构尤其适用于抗震结构体系中的承重墙体构件。
技术介绍
城市化进程的加快,使得人口膨胀、土地锐减,人类生存面临严峻挑战。建筑物作为人 类生存的必要生产生活资料,也面临革新的挑战。为此,人们加快了对新材料、新结构的研 究步伐,在各类建筑中广泛采用节能建筑、复合墙体已经成为人们的普遍共识。建筑构件材 料的发展趋势是由重质材料到轻质材料,由块体材料向板体材料发展,由单一材料向复合材 料发展。随着我国经济发展的形势,对结构抗震性能也提出了越来越高的要求。在对结构抗 震性能的研究过程中,工程技术人员提出了很多耗能减震的结构形式。结构耗能减震体系,就是把结构物的某些非承重构件(如支承,剪力墙,连接件等)设计 成耗能构件,或在结构的某部位(层间空间,结点,联接缝等)装设耗能装置。在风或小震 作用下,这些耗能构件或耗能装置具有足够的初始刚度,处于弹性状态,结构物仍具有足够 的侧向刚度以满足使用要求。但是,当出现中、大地震时,耗能构件或耗能装置率先进入耗 能状态,产生较大阻尼,大量消耗输入结构的地震能量,使主体结构避免出现明显的非弹性 状态,并迅速衰减结构的地震反应(位移、速度、加速度等),从而保护主体结构及构件在 大震中免遭破坏,确保主体结构在大震中的安全。耗能构件可根据情况需要选用不同的形式,如耗能支撑、耗能剪力墙、耗能节点、耗能 联结、耗能支承或悬吊构件等。相对于耗能剪力墙,耗能支撑的研究工作开展更多,也更深 入一些。目前,国内外学者针对耗能构件的研究工作主要集中在耗能支撑上,对耗能支撑的 研究又集中在耗能支撑形式以及各种耗能器上,现在常见的耗能支撑形式有交叉支撑、单向支撑、K型支撑、偏心支撑等;对耗能剪力墙的研究也开展了一些工作,分为耗能缝剪力墙(带竖缝剪力墙、周边耗能墙、水平缝摩擦墙)、实体剪力墙、分离式剪力墙等;耗能支承中的阻尼器现在研究和应用较多的是软钢阻尼器、挤压铅阻尼器、摩擦阻尼器、粘弹性阻尼器 等。但是上述结构体系存在很大不足,耗能装置设置在结构中,为非标准化产品,体积庞大, 加工工艺复杂、难度大,施工安装工期长,造价高昂。申请人专利技术了一种密肋结构体系及其连接施工工艺方法。该专利技术的密肋结构体系包括密 肋复合墙板、隐形框架和楼板。密肋复合墙板是钢筋混凝土和轻质材料复合而成的网格状建筑 构件,由结构墙体用截面较小的钢筋混凝土梁柱即肋梁柱进行划分,并在格子中嵌入轻质材料填充块而形成;其中的隐形框架是由嵌套在密肋复合墙板外围的外框柱、连接柱及暗梁组成,可采用普通钢筋混凝土梁柱、型钢钢筋混凝土梁柱或钢结构梁柱。填充材料是由具有一定强 度、容重及弹模较小的轻质材料加工而成。楼板采用现浇混凝土、现浇或预制的密肋复合楼板、 预应力叠合楼板或异型预应力空心楼板的形式。该结构体系适用于多层和中高层住宅建筑。但是其中的密肋复合墙板仅仅釆用了专利技术人在中国技术公开号为97242185.8的专利 申请文本曾公开的一种名称为密肋式复合墙板的复合墙板,试验结果和实践使用表明, 这种密肋复合i啬板构造简单,对因墙板性能引起的结构抗震性能变化考虑太少,墙板受力破坏 主要靠结构材料塑性变形引起的滞回耗能耗散能量,因为滞回耗能是结构的破坏能量,结果将 会是结构损伤破坏严重;在结构能量分析理论中,除了滞回耗能外,阻尼耗能在结构中的能量 耗散能力应该得到发挥,且阻尼耗能不会引起结构破坏,复合墙板尚未对耗能性能进行开发, 对结构的理解还比较欠缺,限制了复合墙板作为耗能构件的使用。此外,复合墙板中的填充 物采用硅酸盐砌块,因填充物单一不能满足不同地区建筑材料的选择要求。再者,其中的密 肋复合墙板功能较为单一,在隔音、隔热、防火、防水性能等方面均有待提高。因此有必要对 密肋结构体系中密肋复合墙板进行改进。
技术实现思路
在对采用密肋复合墙板的密肋结构体系抗震性能的研究过程中,申请人发现,阻尼耗能 是影响密肋结构体系地震反应的因素之一,在结构构件层次上,可以运用的增加阻尼耗能的 方式有两种, 一是通过材料产生摩擦阻尼,另一个是增设阻尼装置。并且小型阻尼装置的研 究使用也越来越被人们认识成为可能。在本专利技术中,申请人通过在密肋复合墙板内增设小型 阻尼装置,达到提高构件消耗地震能量的效果。本专利技术的目的是对密肋复合墙板进行改进,通过改变墙板的结构来改变其受力状态,提 供一种可对墙板耗能能力进行有效控制的装置耗能型复合墙板。通过改变墙板内肋梁肋柱与 阻尼装置的屈服荷载和屈服位移的强弱对比来控制墙板构件的破坏次序。运用本方法,可以 对密肋结构体系进行优化设计,使整体结构将具备良好的耗能减震特性,并可通过优化设计 满足不同工程结构抗震设防要求,设计人员对墙板性能的选择范围明显扩大。为实现上述专利技术目的而采用的技术解决方案是这样的一种密肋结构体系中使用的密肋复合墙体,包括由型钢、型钢混凝土钢筋混凝土梁、柱构成的框架,框架内由截面及承载力较小的型钢、型钢混凝土钢筋混凝土分割条划分出若干 框格,由此形成网格空腔,根据型钢、型钢混凝土钢筋混凝土梁、柱的承载力在网格空腔内 相应地装填入阻尼装置。阻尼装置包括若干小型化的阻尼器等。进一步地,装填的阻尼装置采用小型化的耗能支撑、软钢阻尼器、摩擦阻尼器、粘弹性 阻尼器或粘滞阻尼器,其与预埋在网格空腔内部的角钢块或钢板块焊接或螺栓连接为一体。进一步地,根据承载力需要选择部分网格空腔中装填阻尼装置,以保证阻尼装置破坏后 框格还具有有足够的延性。进一步地'形成框格的分割条截面的宽度为60-180mm,厚度为180-250mm,网格空腔 的形状为正方形、菱形、三角形或蜂窝形,形成框格的分割条的平行间距为500-1000mm。进一步地,在装填阻尼装置后,对格子两侧进行围护,使阻尼物与外界隔离。围护结构 采用薄的轻质板材,如植物纤维复合隔墙条板。这些围护构件既不影响阻尼物的正常工作, 又能增强复合型多重耗能墙结构的保温、隔热、隔音、防火、防水等性能。进一步地,阻尼装置采用聚合物混凝土板块结构。聚合物混凝土阻尼比高、弹性模量低、 变形能力强,其与梁柱等框格构件形成柔性连接,有效改善了共同作用的协调性,降低了刚 度梯度,削弱了动应力集中效应。聚合物混凝土中采用的聚合物是丁苯胶乳。进一步地,阻尼器为内、外筒形结构形式,内、外筒之间填充粘滞液体。进一步地阻尼器为弹簧钢杆摩擦阻尼器,布设成单斜杆支撑、交叉斜杆支撑和偏心斜 杆支撑的结构形式。进一步地,阻尼器中连接有应变监控检测计,并与显示设备相连,当应变值超过设定值 时,能够在l秒之内发出报警讯号。本专利技术与现有技术相比,具有以下有益效果-1、 与目前常见的各种阻尼器装置相比,本专利技术的装置型耗能复合墙体结构集承重、耗能 和围护作用为一体,小型阻尼装置不占用建筑物使用空间,施工简单,服役期间也无需特殊 检査与维护,完满解决了阻尼器与建筑功能的协调问题;小型阻尼装置还可标准化生产,易 于改进功能作用,且在中小震发生后,非常便于结构构件的震后维修。尤其是小型阻尼装置 经济性好,成本降低后可以在结构中均匀布设,而以往在结构中设置大型阻尼装置时仅仅只 能选择有限的少数部位,故往往是非均匀的,采用本专利技术后,能够有效防止本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种密肋结构体系中使用的密肋复合墙体,包括由型钢、型钢混凝土、钢筋混凝土梁、柱构成的框架,框架内由截面及承载力较小的型钢、型钢混凝土、钢筋混凝土分割条划分出若干框格,由此形成网格空腔,根据型钢、型钢混凝土、钢筋混凝土梁、柱的承载力在网格空腔内相应地装填入阻尼装置,阻尼装置包括若干小型化的阻尼器等。

【技术特征摘要】
1. 一种密肋结构体系中使用的密肋复合墙体,包括由型钢、型钢混凝土、钢筋混凝土梁、柱构成的框架,框架内由截面及承载力较小的型钢、型钢混凝土、钢筋混凝土分割条划分出若干框格,由此形成网格空腔,根据型钢、型钢混凝土、钢筋混凝土梁、柱的承载力在网格空腔内相应地装填入阻尼装置,阻尼装置包括若干小型化的阻尼器等。2. 如权利要求1所述的密肋复合墙体,所述装填的阻尼装置采用小型化的耗能支撑、软 钢阻尼器、摩擦阻尼器、粘弹性阻尼器或粘滞阻尼器,其与预埋在网格空腔内部的角钢块或 钢板块焊接或螺栓连接为 -体。3. 如权利要求1所述的密肋复合墙体,根据承载力需要选择部分网格空腔中装填阻尼装 置,以保证阻尼装置破坏后框格还具有有足够的延性。4. 如权利要求1所述的密肋复合墙体,形成框格的分割条截面的宽度为60-180mm,厚度 为180-250m...

【专利技术属性】
技术研发人员:姚谦峰张杰张荫夏雷
申请(专利权)人:姚谦峰
类型:发明
国别省市:11[中国|北京]

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