CN102011438A - 内埋入耗能钢板阻尼装置的剪力墙连梁减震系统 - Google Patents
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Abstract
内埋入耗能钢板阻尼装置的剪力墙连梁减震系统，涉及一种建筑结构用耗能装置，其特征在于，其系统的主体部分为剪力墙、连梁和一开有孔洞的高延性钢板，钢板整体的形状为“H”型或“一”型，其在建筑工程中的安装同剪力墙和连梁钢筋的绑扎同时进行，并在混凝土浇筑前对其进行位置的校准。钢板耗能阻尼器安装于连梁及其两端的剪力墙上，钢板耗能阻尼器其作为非承重构件，能够增大建筑结构的整体刚度，而在遇到地震时，能有效阻止连梁在受反复荷载作用下的破坏，使连梁的耗能效果更显著，从而对建筑结构起到很好的保护作用。
Description
技术领域
本发明涉及一种建筑结构用耗能装置，特别是涉及一种建筑结构震动控制用的内埋入耗能钢板阻尼装置的剪力墙连梁减震系统。
背景技术
连梁一般具有跨度小、截面大，与连梁相连的墙体刚度又很大等特点。一般在风荷载和地震荷载的作用下，连梁的内力往往很大。在风荷载和地震荷载作用下，墙肢产生弯曲变形，使连梁产生转角，从而使连梁产生内力。同时连梁端部的弯矩、剪力和轴力又反过来减少了墙肢的内力和变形，对墙肢起到了一定的约束作用，改善了墙肢的受力状态。高层建筑剪力墙中的连梁在水平荷载作用下的破坏可分为两种，即：脆性破坏 (剪切破坏 )和延性破坏 (弯曲破坏 )。连梁在发生脆性破坏时就丧失了承载力，在沿墙全高所有连梁均发生剪切破坏时，各墙肢丧失了连梁对它的约束作用，将成为单片的独立梁。这会使结构的侧向刚度大大降低，变形加大，墙肢弯矩加大，并且进一步增加P—Δ效应（竖向荷载由于水平位移而产生的附加弯矩），并最终可能导致结构的倒塌。连梁在发生延性破坏时，梁端会出现垂直裂缝，受拉区会出现微裂缝，在地震作用下会出现交叉裂缝，并形成塑性绞，结构刚度降低，变形加大，从而吸收大量的地震能量，同时通过塑性铰仍能继续传递弯矩和剪力，对墙肢起到一定的约束作用，使剪力墙保持足够的刚度和强度。在这一过程中，连梁起到了一种耗能的作用，对减少墙肢内力，延缓墙肢屈服有着重要的作用。但在地震反复作用下，连梁的裂缝会不断发展、加宽，直到混凝土受压破坏。
由于金属材料进入塑性以后具有良好的滞回性能，因而被用来制作各种类型的耗能阻尼装置。钢板耗能阻尼器装置一般由高延性钢板制作而成。其抗震机理简单，造价低，效果显著，同时，耗能装置一般是作为非承重构件安装在结构中，在正常使用状态下，其能够提高结构的整体刚度；在小震情况下，建筑结构本身就能够满足抗震设防要求，此时结构的变形相对较小，钢板耗能阻尼器不进入或较少部分进入塑性阶段；在遇到大震或罕遇地震时，钢板耗能阻尼器要率先进入塑性阶段，依靠其产生的塑性能来减少结构的地震反应，其破坏不会影响整体结构的使用。
发明内容
本发明的目的在于提供一种内埋入耗能钢板阻尼装置的剪力墙连梁减震系统，钢板耗能阻尼器安装于连梁及其两端的剪力墙上，钢板耗能阻尼器其作为非承重构件，能够增大建筑结构的整体刚度，而在遇到地震时，能有效阻止连梁在受反复荷载作用下的破坏，使连梁的耗能效果更显著，从而对建筑结构起到很好的保护作用。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
内埋入耗能钢板阻尼装置的剪力墙连梁减震系统，其系统的主体部分为剪力墙、连梁和一开有孔洞的高延性钢板，钢板整体的形状为“H”型或“一”型，其在建筑工程中的安装同剪力墙和连梁钢筋的绑扎同时进行，并在混凝土浇筑前对其进行位置的校准。
所述的内埋入耗能钢板阻尼装置的剪力墙连梁减震系统，在建筑结构施工现场进行钢板耗能阻尼器安装。
所述的内埋入耗能钢板阻尼装置的剪力墙连梁减震系统，其钢板耗能阻尼器安装时间于剪力墙和连梁箍筋绑扎时间为宜，在剪力墙和连梁的钢筋就位后即进行钢板耗能器的定位安装。
所述的内埋入耗能钢板阻尼装置的剪力墙连梁减震系统，连梁箍筋的绑扎，其腰筋与拉结筋的连接，应串过钢板耗能阻尼器的孔洞进行绑扎。
本发明的优点与效果是：
本发明对埋入连梁和剪力墙的钢板进行开孔有三方面的好处：一，使钢板和混凝土能更好的协同工作，更好的发挥两者的力学性能；二，减小钢板屈曲时的平面外变形，从而减小连梁和剪力墙对钢板耗能器的侧向约束力，不至于因为钢板的平面外变形过大而使得连梁出现较大的裂缝。三，扩大钢板耗能面积，尽量避免应力集中现象，更好的发挥钢板的耗能效果。在建筑结构受到地震作用下，埋入该类钢板的连梁能有效避免发生脆性破坏，增加结构的延性。另外，该种钢板耗能器初始刚度较大，耗能减震效果好，同时钢板耗能器的制作、安装简单方便、成本要远远低于其它类型的耗能阻尼器。
附图说明
图1为埋入“H”型钢板耗能器的剪力墙连梁体系平面图；
图2为在连梁部位的剖面图；
图3为“H”型钢板耗能器平面图；
图4为埋入“一”型钢板耗能器的剪力墙连梁体系平面图；
图5为在连梁部位的剖面图；
图6为“一”型钢板耗能器平面图。
具体实施方式
下面参照附图对本发明进行详细说明。
建筑用内埋入耗能钢板阻尼装置的剪力墙连梁系统，其主体部分为剪力墙、连梁和一开有孔洞的高延性钢板，钢板整体的形状宜为“H”型或“一”型，其在建筑工程中的安装同剪力墙和连梁钢筋的绑扎同时进行。并在混凝土浇筑前对其进行位置的校准。
在建筑结构施工现场进行钢板耗能阻尼器的安装。时间于剪力墙和连梁的钢筋绑扎时间为宜，在剪力墙和连梁的钢筋就位后即进行钢板耗能器的定位安装，然后再进行连梁箍筋的绑扎，腰筋（构造筋）拉结筋的宜传过钢板耗能阻尼器的孔洞进行绑扎，且数量要适宜。
下面参照附图所示实施例，对本发明分别进行详细说明。
“H”型：
图1为埋入“H”型钢板耗能阻尼器的剪力墙连梁体系平面图；
图中标号含义为：1—混凝土剪力墙，2—钢板耗能阻尼器，3—混凝土连梁。
图2为在连梁部位的剖面图；
图中标号含义为：2—钢板耗能阻尼器，3—混凝土连梁，4—连梁受力钢筋，5—连梁箍筋，6—拉结筋。
图3为“H”型钢板耗能阻尼器平面图，由一块钢板按照图中所示切割开孔即成；
“一”型：
图4为埋入“一”型钢板耗能阻尼器的剪力墙连梁体系平面图，图中标号含义同图1；
图5为在连梁部位的剖面图，图中标号含义同图2；
图3为“一”型钢板耗能阻尼器平面图，由一块钢板按照图中所示切割开孔即成。
Claims (4)
1.内埋入耗能钢板阻尼装置的剪力墙连梁减震系统，其特征在于，其系统的主体部分为剪力墙、连梁和一开有孔洞的高延性钢板，钢板整体的形状为“H”型或“一”型，其在建筑工程中的安装同剪力墙和连梁钢筋的绑扎同时进行，并在混凝土浇筑前对其进行位置的校准。
2.根据权利要求1所述的内埋入耗能钢板阻尼装置的剪力墙连梁减震系统，其特征在于，在建筑结构施工现场进行钢板耗能阻尼器安装。
3.根据权利要求2所述的内埋入耗能钢板阻尼装置的剪力墙连梁减震系统，其特征在于，其钢板耗能阻尼器安装时间于剪力墙和连梁箍筋绑扎时间为宜，在剪力墙和连梁的钢筋就位后即进行钢板耗能器的定位安装。
4.根据权利要求3所述的内埋入耗能钢板阻尼装置的剪力墙连梁减震系统，其特征在于，连梁箍筋的绑扎，其腰筋与拉结筋的连接，应传过钢板耗能阻尼器的孔洞进行绑扎。
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