本發(fā)明涉及抗震結(jié)構(gòu)體系領(lǐng)域以及裝配式結(jié)構(gòu)體系領(lǐng)域，特別涉及一種暗埋桁架的裝配式可恢復(fù)功能聯(lián)肢剪力墻結(jié)構(gòu)體系。

背景技術(shù)：

隨著抗震技術(shù)的進(jìn)步和社會經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，地震工程界對于結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)防目標(biāo)進(jìn)一步提高，除了傳統(tǒng)的防倒塌抗震設(shè)防目標(biāo)之外，還要求結(jié)構(gòu)在震后實現(xiàn)快速恢復(fù)其功能性。因此，可恢復(fù)功能結(jié)構(gòu)成為了目前地震工程領(lǐng)域的研究熱點，也是未來結(jié)構(gòu)抗震的重要發(fā)展方向。傳統(tǒng)的抗震設(shè)計通過增強(qiáng)結(jié)構(gòu)延性實現(xiàn)其在地震中的能量耗散，結(jié)構(gòu)的延性表現(xiàn)為在結(jié)構(gòu)受力較大部位形成塑性鉸，而結(jié)構(gòu)中的塑性鉸在震后較難修復(fù)或代價昂貴。為此，研制開發(fā)一種能夠在強(qiáng)震后快速恢復(fù)其正常使用功能的可恢復(fù)功能結(jié)構(gòu)體系就顯得既迫切而且特別有意義。

預(yù)制裝配式結(jié)構(gòu)體系由于其符合“十二五”規(guī)劃中提出的建設(shè)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會的要求，能有效節(jié)約資源和能源，提高材料在現(xiàn)實建筑節(jié)能和結(jié)構(gòu)性能方面的效率，減少建筑垃圾和對環(huán)境的不良影響，提高建筑功能和結(jié)構(gòu)性能，實現(xiàn)“四節(jié)能一環(huán)?！钡木G色發(fā)展以及低能耗、低排放的建造過程，促進(jìn)我國建筑業(yè)的整體發(fā)展，達(dá)到預(yù)定的節(jié)能減排目的，因而具有廣闊的應(yīng)用前景。從現(xiàn)有預(yù)制裝配式結(jié)構(gòu)體系研究成果來看，其抗震性能主要取決于預(yù)制剪力墻墻板之間的接縫、鋼筋的連接以及整體性能。因此，研制開發(fā)一種能夠適合結(jié)構(gòu)裝配式施工的配筋方式的結(jié)構(gòu)體系就顯得尤為重要。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為了實現(xiàn)結(jié)構(gòu)在震后的功能快速可恢復(fù)性，便于結(jié)構(gòu)的裝配式施工以及優(yōu)化結(jié)構(gòu)配筋方式，本發(fā)明研發(fā)了一種暗埋桁架的裝配式可恢復(fù)功能聯(lián)肢剪力墻結(jié)構(gòu)體系。

本發(fā)明提出的一種暗埋桁架的裝配式可恢復(fù)功能聯(lián)肢剪力墻結(jié)構(gòu)體系，由墻肢、連梁、高強(qiáng)度預(yù)應(yīng)力拉索和可更換耗能裝置組成，墻肢中設(shè)置有若干暗埋桁架的斜向鋼筋，墻肢底部設(shè)置有鋼板，使墻肢底部和基礎(chǔ)頂部在界面處斷開，高強(qiáng)預(yù)應(yīng)力拉索的上端錨固在墻肢的頂部，下端錨固在基礎(chǔ)底部，相鄰的墻肢之間通過連梁連接，墻肢與連梁端部剛接，在墻肢與基礎(chǔ)的界面處設(shè)置可更換耗能裝置，連梁中部也安裝有可更換耗能裝置。

本發(fā)明中，所述墻肢為暗埋桁架的鋼筋混凝土墻肢。

本發(fā)明中，所述高強(qiáng)度預(yù)應(yīng)力拉索為預(yù)應(yīng)力鋼筋或預(yù)應(yīng)力鋼絞線。

本發(fā)明中，所述可更換耗能裝置為金屬耗能裝置、黏彈性阻尼耗能裝置、摩擦阻尼耗能裝置或復(fù)合阻尼耗能裝置中任一種。

本發(fā)明中，所述暗埋桁架的鋼筋混凝土墻肢的配筋方式為墻肢在端部設(shè)置豎向受力鋼筋，并設(shè)置箍筋約束端部混凝土，在墻肢中間設(shè)置人字型暗支撐鋼筋籠，并在人字型暗支撐的上下兩端設(shè)置水平鋼筋籠。

本發(fā)明的有益效果在于：

（1）本發(fā)明可有效減小聯(lián)肢剪力墻中連梁以及墻肢底部在震時的損傷。本發(fā)明通過實現(xiàn)墻肢的受控?fù)u擺機(jī)制以減輕墻肢底部的破壞。并且本發(fā)明通過在墻肢底部設(shè)置鋼板減小墻肢在搖擺過程中與接觸面的碰撞損傷。本發(fā)明通過將連梁的破壞集中在中部的可更換耗能裝置上以減少連梁的損傷。

（2）本發(fā)明有利于結(jié)構(gòu)在震后實現(xiàn)其功能的快速可恢復(fù)性。本發(fā)明主要將耗能和損傷集中在可更換耗能裝置，有利于強(qiáng)震后對可更換耗能裝置進(jìn)行修復(fù)或更換。

(3)本發(fā)明有效減小結(jié)構(gòu)的震后殘余變形。本發(fā)明通過在墻肢中設(shè)置高強(qiáng)度預(yù)應(yīng)力拉索可以對結(jié)構(gòu)提供自復(fù)位能力，有效減小結(jié)構(gòu)的震后殘余變形。

(4)本發(fā)明有效降低結(jié)構(gòu)的鋼筋用量。本發(fā)明通過優(yōu)化墻肢以及連梁的受力機(jī)理，在保證結(jié)構(gòu)強(qiáng)度以及剛度的前提下，實現(xiàn)鋼筋用量的減少。

(5)本發(fā)明有利于實現(xiàn)結(jié)構(gòu)的裝配式施工。本發(fā)明中的結(jié)構(gòu)構(gòu)件以及耗能裝置均能在預(yù)制廠中加工。由于本發(fā)明中的結(jié)構(gòu)構(gòu)件與傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)構(gòu)件相比鋼筋用量減少，構(gòu)件的加工以及拼接難度均可降低。

附圖說明

圖1是根據(jù)本發(fā)明實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2與圖3是安裝在墻肢與基礎(chǔ)的界面處的可更換耗能裝置的兩個具體示例，分別為小型屈曲約束支撐和扇形摩擦阻尼器。（這屬于權(quán)4中哪一種）

圖中標(biāo)號：1-墻肢；2-連梁；3-高強(qiáng)度預(yù)應(yīng)力拉索；4-可更換耗能裝置；5-鋼板；6-基礎(chǔ)。

具體實施方式

以下結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。

實施例1：如圖1所示，本發(fā)明是一種暗埋桁架的裝配式可恢復(fù)功能聯(lián)肢剪力墻結(jié)構(gòu)體系，它主要由暗埋桁架的鋼筋混凝土墻肢1、連梁2、高強(qiáng)度預(yù)應(yīng)力拉索3和可更換耗能裝置4組成，所述暗埋桁架的鋼筋混凝土墻肢1和基礎(chǔ)6之間斷開，并在所述的暗埋桁架的鋼筋混凝土墻肢1底部設(shè)置鋼板5，所述的高強(qiáng)度預(yù)應(yīng)力拉索3的上端錨固在暗埋桁架的鋼筋混凝土墻肢1的頂部，下端錨固在基礎(chǔ)6中，所述的可更換耗能裝置4的兩端分別安裝在暗埋桁架的鋼筋混凝土墻肢1的底部側(cè)面以及基礎(chǔ)6頂面上，所述的可更換耗能裝置4的兩端也可安裝在連梁2的中部。

所述的暗埋桁架的裝配式可恢復(fù)功能聯(lián)肢剪力墻結(jié)構(gòu)體系各組成構(gòu)件可以在工廠預(yù)制，運到現(xiàn)場后安裝。

圖2與圖3是安裝在墻肢與基礎(chǔ)的界面處的可更換耗能裝置的兩個具體示例，分別為小型屈曲約束支撐和扇形摩擦阻尼器，當(dāng)墻體在地震時左右搖擺時，和地面的夾角會發(fā)生改變，此時，小型屈曲約束支撐和扇形摩擦阻尼器會隨著夾角改變而進(jìn)行耗能，此外還有多種類型的耗能構(gòu)件，不一一枚舉。

本發(fā)明改變了傳統(tǒng)剪力墻的配筋理念，提出了斜向配筋的新創(chuàng)想，降低了聯(lián)肢剪力墻中的鋼筋用量，利于實現(xiàn)結(jié)構(gòu)的裝配式施工，能夠在強(qiáng)震時有效保護(hù)結(jié)構(gòu)主要受力構(gòu)件的安全，使得墻肢和連梁在震后實現(xiàn)無損傷的特性，同時有利于震后對耗能裝置修復(fù)更換，可廣泛應(yīng)用于高烈度地震區(qū)的重要建筑結(jié)構(gòu)中。

技術(shù)特征：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明是一種暗埋桁架的裝配式可恢復(fù)功能聯(lián)肢剪力墻結(jié)構(gòu)體系，由墻肢、連梁、高強(qiáng)度預(yù)應(yīng)力拉索和可更換耗能裝置組成，墻肢中設(shè)置作為暗埋桁架的斜向鋼筋，墻肢底部設(shè)置鋼板以利于墻肢和基礎(chǔ)在界面處斷開，高強(qiáng)預(yù)應(yīng)力拉索的上端錨固在墻肢的頂部，下端錨固在基礎(chǔ)中，墻肢和連梁端部剛接，在墻肢與基礎(chǔ)的界面處以及連梁中部安裝可更換耗能裝置。本發(fā)明改變了傳統(tǒng)剪力墻的配筋理念，提出了斜向配筋的新創(chuàng)想，降低了聯(lián)肢剪力墻中的鋼筋用量，利于實現(xiàn)結(jié)構(gòu)的裝配式施工，能夠在強(qiáng)震時有效保護(hù)結(jié)構(gòu)主要受力構(gòu)件的安全，使得墻肢和連梁在震后實現(xiàn)無損傷的特性，同時有利于震后對耗能裝置修復(fù)更換，可廣泛應(yīng)用于高烈度地震區(qū)的重要建筑結(jié)構(gòu)中。

技術(shù)研發(fā)人員：周穎;顧安琪;肖意;徐龍河;王濤
受保護(hù)的技術(shù)使用者：同濟(jì)大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：2017.06.22
技術(shù)公布日：2017.09.08