本發(fā)明涉及結(jié)構(gòu)工程技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種多層斜向開槽的阻尼橡膠粘結(jié)自防屈曲鋼板剪力墻及其制作方法。

背景技術(shù)：
鋼板剪力墻具有較好的延性、較大的側(cè)向剛度和耗能能力，在國內(nèi)外高烈度地區(qū)的高層和超高層建筑中獲得廣泛應(yīng)用。早期的鋼板剪力墻以彈性屈曲荷載作為承載能力極限狀態(tài)，導致鋼板很厚或者加勁肋非常密集，一方面導致材料浪費，另一方面無法利用鋼材塑性屈服后的耗能能力。但降低鋼板厚度以利用其塑性屈服后耗能能力的同時，也降低了鋼板在斜向壓力作用下的屈曲承載力。鋼板的局部屈曲將導致鋼板褶皺等局部損傷從而造成鋼板在反向拉力作用時的耗能能力的損失。為防止薄鋼板在斜向壓力作用下的屈曲，目前已有多種防屈曲鋼板剪力墻。例如通過在鋼板兩側(cè)設(shè)置剛度較大的混凝土墻板，限制薄鋼板平面外變形，防止鋼板在斜向壓力作用下的屈曲。但通常整塊的預制混凝土蓋板面積大自重大，在運輸及安裝過程容易開裂，施工不便。也有通過栓接水平或者斜向加勁肋的防屈曲鋼板剪力墻，但栓接加勁肋的滑移，將產(chǎn)生巨大噪音，導致用戶對結(jié)構(gòu)安全的擔憂和心理陰影。同時整塊鋼板剪力墻在往復水平荷載作用下，受力狀態(tài)復雜，破壞模式多樣，無法準確判斷其屈服荷載和耗能能力為提高鋼板剪力墻的變形和耗能能力，目前也有多種開縫剪力墻，比如：在鋼板上開豎縫或水平縫剪力墻，縫間板帶在水平剪力作用下類似兩端固結(jié)的受彎梁，將以剪切變形為主的鋼板轉(zhuǎn)化為以彎曲為主的梁，提高了鋼板剪力墻的變形能力和耗能能力，但開縫鋼板剪力墻，平面外剛度小，需在鋼板兩側(cè)設(shè)置防止屈曲的混凝土蓋板或加勁肋。也有開斜向槽的鋼板剪力墻，槽間板帶僅受拉壓力作用，將以剪切變形為主的鋼板轉(zhuǎn)化為以拉壓為主的柱，提高了鋼板剪力墻的變形能力和耗能能力，但單層設(shè)置的開斜向槽鋼板剪力墻，僅在一個方向水平剪力作用下槽間鋼板受拉具有良好的耗能能力；但在相反方向水平荷載作用下將受壓，從而發(fā)生屈曲，需在鋼板兩側(cè)設(shè)置防止屈曲的混凝土蓋板或加勁肋。

技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的就是為了解決上述問題，提出了一種多層斜向開槽的自防屈曲鋼板剪力墻及其制作方法，該結(jié)構(gòu)保證鋼板剪力墻在往復水平荷載作用下具有良好的抗側(cè)剛度、承載能力和耗能性能。為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：一種多層斜向開槽的自防屈曲鋼板剪力墻，包括多層斜向開槽的鋼板，斜向槽的槽孔將鋼板分隔成數(shù)條斜向板帶，同一層鋼板的斜向槽的開槽方向相同，相鄰兩層鋼板的斜向槽方向相反；相鄰兩層鋼板之間通過阻尼橡膠粘結(jié)；所述多層鋼板的四周連接邊緣框架；在往復水平地震荷載作用下，相同方向的斜向板帶分別處于單向受拉或單向受壓的狀態(tài)，利用某層受拉的斜向板帶的張力剛度，對另外層受壓的斜向板帶提供平面外的支撐，限制其屈曲，實現(xiàn)自防屈曲。所述阻尼橡膠參與耗散地震能量。同一層鋼板的斜向槽分成沿相同方向平行排列的若干行，每一行的斜向槽斷續(xù)設(shè)置。所述鋼板的層數(shù)為大于1的奇數(shù)。所述多層斜向開槽的鋼板中，同一斜向槽方向的鋼板總厚度與斜向槽方向與其相反的鋼板總厚度相等；自中間層鋼板算起，兩側(cè)對稱位置上的鋼板厚度相同。所述邊緣框架上焊接連接板，所述鋼板與連接板通過高強螺栓單側(cè)受剪連接。一種多層斜向開槽的自防屈曲鋼板剪力墻的制作方法，包括以下步驟：(1)根據(jù)擬建建筑物的層高和柱距確定鋼板的寬度和高度；(2)根據(jù)建筑抗震規(guī)范對結(jié)構(gòu)抗側(cè)剛度、屈服承載力及耗能能力的要求，確定每一層鋼板的厚度、鋼板上斜向槽孔的寬度、斜向槽孔間斷處鋼板的寬度以及斜向槽孔間斜向板帶的寬度；鋼板的厚度滿足同一斜向槽方向的鋼板總厚度與斜向槽方向與其相反的鋼板總厚度相等；(3)根據(jù)鋼板剪力墻的屈服承載力，確定連接板的厚度以及高強螺栓的型號；(4)現(xiàn)場安裝時，按照每相鄰兩層鋼板的斜向槽方向相反的原則，將每相鄰兩層的鋼板之間通過阻尼橡膠粘貼，組成鋼板剪力墻；(5)在鋼板剪力墻的四周分別通過連接板連接左邊緣框架柱、右邊緣框架柱、上邊緣框架梁和下邊緣框架梁。本發(fā)明的有益效果是：在多層斜向開槽自防屈曲鋼板剪力墻中，雙向開斜槽的鋼板，通過阻尼橡膠粘結(jié)成為整體。在往復水平地震荷載作用下，相同方向的斜向板帶分別處于單向受拉或單向受壓的狀態(tài)，利用各層受拉斜向板帶，對另外各層受壓板帶提供支撐，限制其屈曲，實現(xiàn)自防屈曲。同時，鋼板與鋼板之間的阻尼橡膠，也可參與耗散地震能量。通過斜槽的寬度和數(shù)量，調(diào)節(jié)槽間鋼板的寬度和受力性能，進而控制鋼板剪力墻的側(cè)向剛度，承載能力和耗能性能。本發(fā)明作為一種新型的承載耗能型抗側(cè)力構(gòu)件，可有效減小多高層建筑在水平荷載下的側(cè)向變形，增強多高層建筑在地震荷載下的耗能能力。本發(fā)明構(gòu)造簡單，構(gòu)件各單元均可工廠加工制作，施工效率高；而且槽間鋼板僅單向受力，具有穩(wěn)定的耗能能力和良好的抗側(cè)剛度。附圖說明圖1為多層斜向開槽自防屈曲鋼板剪力墻三維結(jié)構(gòu)圖；圖2為多層斜向開槽自防屈曲鋼板剪力墻平面結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為邊緣框架連接節(jié)點示意圖。其中，1.左邊緣框架柱；2.右邊緣框架柱；3.上邊緣框架梁；4.下邊緣框架梁；5.框架梁上的連接板；6.框架柱上的連接板；7.連接鋼板剪力墻與連接板的高強螺栓；8.斜向槽孔；9.斜向槽孔間鋼板；10.斜向槽孔間斷處的鋼板；11.第1層鋼板；12.第二層鋼板；13.第3層鋼板；14.粘結(jié)第1層與第2層鋼板的阻尼橡膠；15.粘結(jié)第2層與第3層鋼板的阻尼橡膠。具體實施方式：下面結(jié)合附圖與實施例對本發(fā)明做進一步說明：如圖1-2所示，一種多層斜向開槽的自防屈曲鋼板剪力墻，其特征是，包括多層斜向開槽的鋼板，每一層鋼板的斜向槽的開槽方向相同，相鄰兩層鋼板的斜向槽方向相反；相鄰兩層鋼板之間通過阻尼橡膠粘結(jié)；多層鋼板的四周連接邊緣框架；阻尼橡膠參與耗散地震能量。在往復水平地震荷載作用下，相同方向的斜向板帶分別處于單向受拉或單向受壓的狀態(tài)，利用某層受拉斜向板帶的張力剛度，對另外層受壓的斜向板帶提供平面外的支撐，限制其屈曲，實現(xiàn)自防屈曲。每一層鋼板上的斜向槽沿相同的方向平行排列，每行的斜向槽斷續(xù)設(shè)置。鋼板的層數(shù)為大于1的奇數(shù)。組成剪力墻的多層鋼板中，同一斜向槽方向的鋼板總厚度與斜向槽方向與其相反的鋼板總厚度相等。自中間層鋼板算起，兩側(cè)對稱位置處的鋼板厚度相等。多層斜向開槽阻尼橡膠粘結(jié)自防屈曲鋼板剪力墻由第1層鋼板11、第2層鋼板12和第3層鋼板13以及粘結(jié)第1層與第2層鋼板的阻尼橡膠14和粘結(jié)第2層與第3層鋼板的阻尼橡膠15組成。第1層鋼板11和第3層鋼板13斜槽方向相同，與第2層鋼板12的斜槽方向相反。第1層鋼板11和第3層鋼板13的厚度相同，其厚度之和與第2層鋼板12的厚度相等。三層鋼板與兩層粘結(jié)阻尼橡膠共同通過高強螺栓7分別與焊接在左邊緣框架柱1、右邊緣框架柱2、上邊緣框架梁3和下邊緣框架梁4上的框架梁上的連接板5和框架柱上的連接板6連接。左邊緣框架柱1、右邊緣框架柱2、上邊緣框架梁3和下邊緣框架梁4均為工字型的框架，連接板焊接在框架上。如圖3所示，以由3層斜向開槽鋼板組成的鋼板剪力墻為例，第1層鋼板11、粘結(jié)第1層與第2層鋼板的阻尼橡膠14、第2層鋼板12、粘結(jié)第2層與第3層鋼板的阻尼橡膠15和第3層鋼板13組成多層鋼板，通過高強螺栓7與框架梁上的連接板5相連，框架梁上的連接板5與框架梁4通過焊接連接。多層斜向開槽自防屈曲鋼板剪力墻的制作工藝如下：首先根據(jù)建筑物的層高和柱距確定第1層鋼板11、第2層鋼板12和第3層鋼板13的寬度和高度；然后根據(jù)結(jié)構(gòu)抗震規(guī)范對結(jié)構(gòu)抗側(cè)剛度、屈服承載力及耗能能力的要求，確定第1層鋼板11、第2層鋼板12和第3層鋼板13的厚度、斜向槽孔8的寬度、斜向槽孔間斷處鋼板10的寬度和斜向槽孔間板帶9的寬度；再根據(jù)鋼板剪力墻的屈服承載力，確定框架梁上的連接板5和框架柱上的連接板6的厚度，高強螺栓7的直徑。根據(jù)上述尺寸繪制加工制作詳圖并交予工廠制作?，F(xiàn)場安裝時，當鋼框架安裝完成后，將第1層鋼板11、粘結(jié)第1層與第2層鋼板的阻尼橡膠14、第2層鋼板12、粘結(jié)第2層與第3層鋼板的阻尼橡膠15和第3層鋼板13依次連接組成多層鋼板剪力墻，鋼板剪力墻通過分別位于框架梁上的連接板5和框架柱上的連接板6分別與左邊緣框架柱1、右邊緣框架柱2、上邊緣框架梁3和下邊緣框架梁4相連。上述雖然結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實施方式進行了描述，但并非對本發(fā)明保護范圍的限制，所屬領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該明白，在本發(fā)明的技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本領(lǐng)域技術(shù)人員不需要付出創(chuàng)造性勞動即可做出的各種修改或變形仍在本發(fā)明的保護范圍以內(nèi)。