CN102767251A - 剪力墙-支撑结构体系 - Google Patents

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孙维东
李九阳
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Changchun Institute Technology
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Abstract

本发明为一种新型建筑结构体系。在剪力墙墙肢之间设置支撑体系，形成剪力墙-支撑结构体系。支撑体系可采用钢杆件、钢管混凝土杆件、FRP约束混凝土杆件，在支撑体系当中可设置阻尼构件或阻尼装置。本结构体系可提高混凝土剪力墙结构抗震耗能能力，充分发挥材料性能，防止结构发生脆性破坏，具有施工方便、易于震后修复的优点。

Description

剪力墙-支撑结构体系
技术领域
本发明属于建筑结构工程技术领域，涉及一种新型建筑结构体系。
背景技术
钢筋混凝土剪力墙结构不但具有良好的竖向承载能力，而且具有很好抵抗水平荷载的能力，因此，广泛应用于高层建筑。按照剪力墙洞口尺寸及排列方式，剪力墙可分为：整体墙、小开口墙、联肢墙、壁式框架。壁式框架洞口开设较大，剪力墙的受力特性已接近框架，抗侧力能力差。整体墙、小开口墙、联肢墙的墙肢截面长度较大，结构抗侧力能力强，是剪力墙结构的主要型式，但墙肢截面长度较大时，结构自振周期短、地震力大，墙肢易发生剪切破坏。为此，一般将截面较长剪力墙划分为若干墙段。
目前划分剪力墙墙段的方法主要有应用连梁或在剪力墙上设竖缝的方法。现有连梁型式主要有混凝土连梁及钢结构连梁。混凝土连梁普遍存在自重大、承载力低、耗能能力差及震后修复困难等缺点。钢结构连梁与混凝土剪力墙墙肢组成的混合联肢墙结构体系可以保证结构具有足够的强度、刚度和韧性，表现出良好的抗震性能，若在钢连梁中设置阻尼装置，可进一步增加连梁耗能能力，提高组合联肢墙结构的抗震能力。但由于建筑洞口尺寸的限制，连梁尺寸及耗能能力受到一定的限制。开竖缝剪力墙其耗能能力有限、施工不便，且震后不易修复。随着高层建筑的不断发展，对剪力墙结构体系抗震能力提出了更高的要求。
发明内容
为进一步提高剪力墙结构的抗震能力，在剪力墙墙肢之间设置支撑体系，构成剪力墙-支撑结构体系。该结构体系可不受建筑洞口实际尺寸的局限，混凝土墙肢尺寸和支撑体系可根据承载力及抗震要求进行设计，建筑洞口可在支撑体系网格处采用填充材料围砌而成。该结构型式和钢连梁与混凝土剪力墙组成的混合联肢墙结构相比，不受建筑洞口实际尺寸的局限，可进一步提高结构承载力和抗侧移刚度，有利于在支撑体系中设置耗能构件或耗能装置，可进一步提高结构体系的耗能能力，更方便施工及震后修复。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：在混凝土剪力墙墙肢之间设置支撑体系。支撑体系可采用钢杆件、钢管混凝土杆件、FRP约束混凝土杆件。支撑设置方式可采用倒V形、V形、Z型、X形设置方案。在支撑体系当中可设置阻尼构件或阻尼装置，如防屈曲支撑、摩擦耗能阻尼器。
本发明的有益效果是：①可提高混凝土联肢墙结构抗震耗能能力，防止结构在大震作用下发生倒塌，提高高层建筑结构抗震设防水准。②结构布置不受建筑洞口尺寸局限，可进一步提高结构承载力和抗侧移刚度。③能充分发挥材料性能，防止结构发生脆性破坏。④施工方便、易于震后修复。
附图说明
下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
图1为剪力墙-支撑结构体系倒V形支撑设置方案；图2为剪力墙-支撑结构体系V形支撑设置方案；图3为剪力墙-支撑结构体系Z形支撑设置方案；图4为剪力墙-支撑结构体系X形支撑设置方案。在图1～4中：1表示剪力墙；2表示支撑体系；3表示阻尼构件；4表示阻尼装置。图1支撑设置方案，可在支撑体系中开设门洞。图2支撑设置方案，可在支撑体系中设置窗洞。图3支撑设置方案，方便设置阻尼构件，如防屈曲耗能支撑。图4支撑设置方案，可在支撑体系中设置阻尼装置。
具体实施方式
在混凝土剪力墙墙肢之间设置支撑体系，支撑杆件可采用承载力高、刚度大，耗能能力较好的杆件，如钢杆件、钢管混凝土杆件及FRP约束混凝土杆件。在支撑体系当中可设置阻尼构件或装置，如防屈曲支撑、摩擦耗能阻尼器。支撑体系与剪力墙之间可采用焊接、螺栓连接或横杆埋入剪力墙的连接方式。剪力墙类型、材料、尺寸和支撑的设置形式、类型、材料及尺寸等可根据结构的承载力、刚度、耗能要求及使用条件确定。

Claims (4)

1.一种由剪力墙与支撑体系构成的剪力墙-支撑结构体系，其特征在于，在剪力墙墙肢之间设置支撑体系。
2.根据权利1要求所述的剪力墙-支撑结构体系，其特征是：支撑体系可采用钢杆件、钢管混凝土杆件、FRP约束混凝土杆件。
3.根据权利1要求所述的剪力墙-支撑结构体系，其特征是：支撑设置方式可采用倒V形、V形、Z型、X形设置方案。
4.根据权利1要求所述的剪力墙-支撑结构体系，其特征是：在支撑体系当中可设置阻尼构件或阻尼装置。
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