CN103967166A - 一种两边连接的低屈服点钢板剪力墙 - Google Patents

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范圣刚
桂鹤阳
刘承亮
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Abstract

本发明公开了一种两边连接的低屈服点钢板剪力墙，包括内填钢板墙、双夹板和边缘构件，所述内填钢板墙的材料为低屈服点钢，双夹板和边缘构件均为普通钢材，内填钢板墙的上下边缘与双夹板焊接，内填钢板墙的两侧边缘与边缘构件焊接。根据实际工程的需要，可以在内填钢板墙表面设置斜交叉或十字交叉加劲肋，这两种加劲肋均为普通钢材。本发明的两边连接的低屈服点钢板剪力墙构造简单，制作安装方便，尺寸易于调整，延性性能与滞回性能稳定优异，符合强柱弱梁和多道抗震体系的抗震设计理念，抗震性能较好，可广泛应用于框架结构体系中。

Description

一种两边连接的低屈服点钢板剪力墙
技术领域
本发明属于高层建筑结构领域，涉及一种两边连接的低屈服点钢板剪力墙。
背景技术
低屈服点钢材具有屈服强度低、屈强比小、抗低周疲劳性能好、伸长率大以及塑性变形能力强等优点，在进入塑性状态后具有良好的滞回特性，并在弹塑性滞回变形过程中能吸收大量的能量。低屈服点钢在结构耗能减震设计中主要是用于制作低屈服点钢阻尼器以及屈曲约束型耗能支撑、钢板剪力墙等耗能元件。有关四边连接的钢板剪力墙研究较多，当钢板剪力墙与周边框架梁、柱完全连接时，钢板的内力会影响框架的受力性能，有可能造成边柱先于钢板剪力墙发生破坏。两边连接的钢板剪力墙只与上下框架梁连接，与边柱脱开，墙板内力对柱不产生附加影响，更符合强柱弱梁和多道抗震体系的抗震设计理论。
发明内容
技术问题：本发明提供一种综合了两边连接的钢板剪力墙和低屈服点钢材的优点，抗震性能更好的两边连接的低屈服点钢板剪力墙。
技术方案：本发明的两边连接的低屈服点钢板剪力墙，包括内填钢板墙、分别设置在内填钢板墙上下两端的双夹板和分别设置在内填钢板墙水平两端的边缘构件，内填钢板墙的材料为低屈服点钢，双夹板包括水平板和平行设置在所述水平板中部上的两个立板，两立板外侧均设有若干加劲肋，内填钢板墙通过端部设置的耳板夹持在两个立板之间并固定连接。
本发明的优选方案中，水平板上设置两排螺栓孔，分别分布在两个立板的外侧。
本发明的优选方案中，边缘构件为H型钢或工字钢。
本发明的优选方案中，双夹板与边缘构件的竖直间距为20～30mm。
本发明的优选方案中，内填钢板墙侧面设置有斜交叉或十字交叉的两根加劲肋。
本发明的优选方案中，加劲肋为矩形横截面的钢板条。
本发明的优选方案中，加劲肋设置在内填钢板墙的一侧或两侧。
本发明中，两边连接的低屈服点钢板剪力墙可通过螺栓将上下双夹板与钢框架的上下框架梁连接，两侧的边缘构件与两边的框架柱脱开，形成两边连接的低屈服点钢板剪力墙；
本发明中，两边连接的低屈服点钢板剪力墙可通过抗剪连接件将上下双夹板与混凝土框架的上下框架梁连接，两侧的边缘构件与两边的框架柱脱开，形成两边连接的低屈服点钢板剪力墙。
有益效果：本发明与现有技术相比，具有以下优点：
本发明的两边连接的低屈服点钢板剪力墙构造简单，制作安装方便，尺寸易于调整，延性性能与滞回性能稳定优异；图9为本发明的两边连接的低屈服点钢板剪力墙实体模型试验的滞回性能示意图，图中的滞回曲线饱满，耗能效果好；根据实际工程情况，可以考虑带加劲肋(斜交叉加劲肋或十字交叉加劲肋)的两边连接的低屈服点钢板剪力墙，带加劲肋钢板剪力墙滞回性能较不带加劲肋的钢板剪力墙更加稳定饱满，更加利于耗能；
本发明的边缘构件和双夹板之间预留20～30mm的间隙，从而形成两边连接的低屈服点钢板剪力墙，四边连接的钢板剪力墙与周边的框架梁、柱完全连接，钢板的内力会影响到框架的受力性能，有可能造成边柱先于钢板剪力墙发生破坏；两边连接的钢板剪力墙只与上下框架梁连接，与边柱脱开，墙板内力对柱不产生附加影响，更符合强柱弱梁和多道抗震体系的抗震设计理论；本发明的钢板剪力墙的内填钢板墙材质为低屈服点钢材，低屈服点钢材具有屈服强度低、屈强比小、抗低周疲劳性能好、伸长率大以及塑性变形能力强等优点，在进入塑性状态后具有良好的滞回特性，并在弹塑性滞回变形过程中能吸收大量的能量；本发明同时兼顾了两边连接的钢板剪力墙和低屈服点钢材的优点，具有更加优异的耗能性能。
本发明的两边连接的低屈服点钢板剪力墙的内填钢板墙上下边缘通过设置的耳板与双夹板连接，双夹板将剪力墙的上下边缘约束起来，然后与框架结构的框架梁连接，从而为钢板剪力墙与框架结构之间提供有效的连接；
本发明的两边连接的低屈服点钢板剪力墙的边缘构件约束内填钢板墙的两侧边缘，由于内填钢板墙较薄，边缘构件对内填钢板墙的两侧边缘进行约束，可以防止内填钢板墙在耗能过程中发生平面外的失稳，从而使本发明更能发挥其耗能性能；
将两边连接的低屈服点钢板剪力墙运用于建筑结构中能有效地提高整体结构的水平抗侧承载力与增强耗能效果，可广泛应用于框架结构体系中。
附图说明
图1为低屈服点内填钢板墙示意图；
图2为带有十字交叉加劲肋的低屈服点内填钢板墙示意图；
图3a为带有斜交叉加劲肋的低屈服点内填钢板墙主视图；
图3b为带有斜交叉加劲肋的低屈服点内填钢板墙俯视图；
图3c为带有斜交叉加劲肋的低屈服点内填钢板墙侧视图；
图4a为两边连接的低屈服点钢板剪力墙示意图；
图4b为双夹板示意图；
图5为带有十字交叉加劲肋的两边连接的低屈服点钢板剪力墙示意图；
图6为带有斜交叉加劲肋的两边连接的低屈服点钢板剪力墙示意图；
图7为两边连接的低屈服点钢板剪力墙与钢框架结构通过螺栓连接的结构示意图(以带有斜交叉加劲肋的两边连接的低屈服点钢板剪力墙为例)；
图8为两边连接的低屈服点钢板剪力墙与混凝土框架结构通过抗剪连接件连接的结构示意图(以带有斜交叉加劲肋的两边连接的低屈服点钢板剪力墙为例)；
图9为两边连接的低屈服点钢板剪力墙实体模型试验的滞回曲线示意图；
图中有：内填钢板墙1；双夹板2；边缘构件3；加劲肋4；钢框架梁5；混凝土框架梁6；钢框架柱7；混凝土框架柱8；高强螺栓9；抗剪连接件10；耳板11；水平板21；立板22。
具体实施方式
根据下述实施例，可以更好地理解本发明。实施例所描述的内容仅用于说明本发明，而不应当也不会限制权利要求书中所详细描述的发明。
请参阅图1、图2、图3a、图3b和图3c，本发明的一种两边连接的低屈服点钢板剪力墙，其内填钢板墙1有三种形式：不带加劲肋、带十字交叉加劲肋和带斜交叉加劲肋三种形式。
请参阅图4a、图4b、图5和图6所示，本发明的一种两边连接的低屈服点钢板剪力墙，包括内填钢板墙1、双夹板2和边缘构件3；根据实际工程，可以在内填钢板墙的一面或两面设置斜交叉或十字交叉的两根加劲肋4；其中内填钢板墙1采用低屈服点钢材，双夹板2、边缘构件3和加劲肋4均采用普通钢材。内填钢板墙1的上下边缘与双夹板2通过耳板11焊接连接，内填钢板墙1的两侧边缘与边缘构件3直接焊接连接。
请参阅图7和图8，本发明对两边连接的低屈服点钢板剪力墙用于框架结构中的实例，图7为与钢框架采用螺栓连接的结构示意图，图8为与混凝土框架采用抗剪连接件连接的结构示意图。
请参阅图9，图9为本发明的两边连接的低屈服点钢板剪力墙实体模型的滞回曲线，该滞回曲线饱满，耗能效果好。
实施例1
图7为两边连接的低屈服点钢板剪力墙与钢框架采用螺栓连接的结构示意图。
两边连接的低屈服点钢板剪力墙与钢框架采用螺栓连接时，通过高强螺栓9将剪力墙的双夹板2与钢框架梁5连接，剪力墙的边缘构件3与钢框架柱7脱开，形成只有上下边缘连接的低屈服点钢板剪力墙。
实施例2
图8为两边连接的低屈服点钢板剪力墙与混凝土框架采用抗剪连接件连接的结构示意图。
两边连接的低屈服点钢板剪力墙与混凝土框架采用抗剪连接件连接时，通过抗剪连接件10将剪力墙的双夹板2与混凝土框架梁6连接，剪力墙的边缘构件3与混凝土框架柱8脱开，形成只有上下边缘连接的低屈服点钢板剪力墙。
实际制造时，首先根据设计参数(低屈服点内填钢板墙的高度、宽度、厚度及上下双夹板和两侧边缘构件的形式)加工两边连接的低屈服点钢板剪力墙的主体部分，并根据连接形式在上下双夹板上预设螺栓孔，然后将两边连接的低屈服点钢板剪力墙安装到框架结构当中。
应理解上述实施例仅用于说明本发明技术方案的具体实施方式，而不用于限制本发明的范围。在阅读了本发明之后，本领域技术人员对本发明的各种等同形式的修改和替换均落于本申请权利要求所限定的保护范围。

Claims (7)

1.一种两边连接的低屈服点钢板剪力墙，其特征在于，该剪力墙包括内填钢板墙(1)、分别设置在所述内填钢板墙(1)上下两端的双夹板(2)和分别设置在内填钢板墙(1)水平两端的边缘构件(3)，所述内填钢板墙(1)的材料为低屈服点钢，所述双夹板(2)包括水平板(21)和平行设置在所述水平板(21)中部上的两个立板(22)，内填钢板墙(1)通过端部设置的耳板(11)夹持在两个立板(22)之间并固定连接。
2.如权利要求1所述的两边连接的低屈服点钢板剪力墙，其特征在于，所述水平板(21)上设置两排螺栓孔，分别分布在两个立板(22)的外侧。
3.如权利要求1所述的两边连接的低屈服点钢板剪力墙，其特征在于，所述的边缘构件(3)为H型钢或工字钢。
4.如权利要求1所述的两边连接的低屈服点钢板剪力墙，其特征在于，所述的双夹板(2)与边缘构件(3)的竖直间距为20～30mm。
5.如权利要求1所述的两边连接的低屈服点钢板剪力墙，其特征在于，所述内填钢板墙(1)侧面设置有斜交叉或十字交叉的两根加劲肋(4)。
6.如权利要求5所述的两边连接的低屈服点钢板剪力墙，其特征在于，所述加劲肋(4)为矩形横截面的钢板条。
7.如权利要求5所述的两边连接的低屈服点钢板剪力墙，其特征在于，所述加劲肋(4)设置在内填钢板墙(1)的一侧或两侧。
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