CN106320570A - 一种带有易更换减震钢板阻尼器的新型组合剪力墙 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种带有易更换减震钢板阻尼器的新型组合剪力墙，包括剪力墙、设置固定于剪力墙顶部的顶梁构件、以及设置固定于剪力墙底部的底梁构件，剪力墙的内部竖立设置有型钢，剪力墙底部的两侧面开设有槽形的减震钢板阻尼器安置腔，减震钢板阻尼器安置腔内设置有减震钢板阻尼器，减震钢板阻尼器的顶部与减震钢板阻尼器安置腔内壁的顶部相连接，减震钢板阻尼器的底部与底梁构件相连接，该剪力墙的承载能力、变形能力、延性及抗侧力性能较高。

Description

一种带有易更换减震钢板阻尼器的新型组合剪力墙
技术领域
本发明属于结构工程技术领域，涉及一种组合剪力墙，具体涉及一种带有易更换减震钢板阻尼器的新型组合剪力墙。
背景技术
目前高层、超高层建筑越来越多，对于结构的抗震要求也随之提高，尤其是地震区的建筑，对于框架结构而言，更多是利用柱间钢结构屈曲约束构件，而对于高层，超高层结构而言，更多使用的结构类型为剪力墙结构，虽然剪力墙结构的抗侧力能力已经远远大于框架结构，但其结构形式还需完善，如提高其延性，变形能力，抗侧力性能等。根据试验研究，当剪力墙在较大的水平荷载作用下如风荷载、地震作用，其首先发生破坏的位置大都为剪力墙的脚趾部位，这样破坏后，不仅影响了剪力墙的承载能力，也影响舒适度，二次加固的后期费用较大。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种带有易更换减震钢板阻尼器的新型组合剪力墙，该剪力墙的承载能力、变形能力、延性及抗侧力性能较高。
为达到上述目的，本发明所述的带有易更换减震钢板阻尼器的新型组合剪力墙包括剪力墙、设置固定于剪力墙顶部的顶梁构件、以及设置固定于剪力墙底部的底梁构件，剪力墙的内部竖立设置有型钢，剪力墙底部的两侧面开设有槽形的减震钢板阻尼器安置腔，减震钢板阻尼器安置腔内设置有减震钢板阻尼器，减震钢板阻尼器的顶部与减震钢板阻尼器安置腔内壁的顶部相连接，减震钢板阻尼器的底部与底梁构件相连接。
所述减震钢板阻尼器包括上部连接钢板、下部连接钢板、第一轴力支撑构件、第二轴力支撑构件以及减震层，减震层由若干减震钢板组成，其中，相邻两层减震钢板之间设有橡胶垫层，第一轴力支撑构件的上端与上部连接钢板相连接，第一轴力支撑构件的下端与减震层相连接，第二轴力支撑构件的上端与减震层相连接，第二轴力支撑构件的下端与下部连接钢板相连接，上部连接钢板的上部与减震钢板阻尼器安置腔内壁的顶部相连接，下部连接钢板的下部与底梁构件相连接。
第二轴力支撑构件的数目为2个，第一轴力支撑构件位于两个第二轴力支撑构件之间。
第一轴力支撑构件的上端穿过上部连接钢板后通过第一锚具与上部连接钢板相连接，第一轴力支撑构件的下端穿过减震层后通过第二锚具及第三锚具与减震层相连接，其中第二锚具及第三锚具分别位于减震层的上下两侧。
第二轴力支撑构件的上端穿过减震层后通过第四锚具及第五锚具与减震层相连接，第二轴力支撑构件的下端穿过下部连接钢板后通过第六锚具与下部连接钢板相连接，其中，第四锚具及第五锚具分别位于减震层的上下两侧。
上部连接钢板的上表面设有第一凹槽，第一锚具位于所述第一凹槽内。
下部连接钢板的下表面设有第二凹槽，第六锚具位于所述第二凹槽内。
还包括上部固定钢盖板及下部固定钢盖板，其中，上部连接钢板的上部预埋于剪力墙内，上部固定钢盖板的下部通过第一螺栓固定于上部连接钢板的侧面，下部连接钢板的下部预埋于底梁构件内，下部固定钢盖板的上部通过第二螺栓与下部连接钢板的侧面相连接。
型钢为I型钢。
本发明具有以下有益效果：
本发明带有易更换减震钢板阻尼器的新型组合剪力墙包括剪力墙，其中，剪力墙底部的两侧面开设有槽形的减震钢板阻尼器安置腔，减震钢板阻尼器安置腔内设有减震钢板阻尼器，减震钢板阻尼器的顶部与减震钢板阻尼器安置腔内部的顶部相连接，减震钢板阻尼器的底部与底梁构件相连接，从而将减震钢板阻尼器安装于剪力墙的墙趾位置处，当剪力墙受到的水平荷载作用在其承载能力范围内时，则由剪力墙承担，剪力墙的变形则由减震钢板阻尼器承担并耗能，从而提高剪力墙的变形能力及承载能力，同时剪力墙内设有型钢，从而有效的提高剪力墙的承载能力、延性及抗侧力性能。需要说明的是，本发明通过减震钢板阻尼器作为“保险丝”，并通过减震钢板阻尼器进行减震耗能，大大的提高剪力墙的变形能力，同时对剪力墙竖向承载力及抗侧力性能影响较小。
进一步，本发明中的减震钢板阻尼器通过第一螺栓及第二螺栓与剪力墙及底梁构件相连接，易于更换。
进一步，所述型钢为I型钢，保证剪力墙具有较强承载能力和抗剪切破坏能力。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明中减震钢板阻尼器6的结构示意图；
图3为本发明中减震钢板阻尼器6中上部连接钢板64的俯视图；
图4为本发明中减震钢板阻尼器6中下部连接钢板67的仰视图；
图5为减震钢板阻尼器6的结构示意图。
其中，1为剪力墙、2为顶梁构件、3为底梁构件、4为型钢、5为减震钢板阻尼器安置腔、6为减震钢板阻尼器、61为减震钢板、62为橡胶垫层、631为第一轴力支撑构件、632为第二轴力支撑构件、64为上部连接钢板、651为第一锚具、652为第二锚具、653为第三锚具、654为第四锚具、655为第五锚具、656为第六锚具、661为第一螺栓、662为第二螺栓、67为下部连接钢板、68为上部固定钢盖板、69为下部固定钢盖板。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步详细描述：
参考图1、图2、图3及图4，本发明所述的带有易更换减震钢板阻尼器的新型组合剪力墙包括剪力墙1、设置固定于剪力墙1顶部的顶梁构件2、以及设置固定于剪力墙1底部的底梁构件3，剪力墙1的内部竖立设置有型钢4，剪力墙1底部的两侧面开设有槽形的减震钢板阻尼器安置腔5，减震钢板阻尼器安置腔5内设置有减震钢板阻尼器6，减震钢板阻尼器6的顶部与减震钢板阻尼器安置腔5内壁的顶部相连接，减震钢板阻尼器6的底部与底梁构件3相连接，型钢4为I型钢。
所述减震钢板阻尼器6包括上部连接钢板64、下部连接钢板67、第一轴力支撑构件631、第二轴力支撑构件632以及减震层，减震层由若干减震钢板61组成，其中，相邻两层减震钢板61之间设有橡胶垫层62，第一轴力支撑构件631的上端与上部连接钢板64相连接，第一轴力支撑构件631的下端与减震层相连接，第二轴力支撑构件632的上端与减震层相连接，第二轴力支撑构件632的下端与下部连接钢板67相连接，上部连接钢板64的上部与减震钢板阻尼器安置腔5内壁的顶部相连接，下部连接钢板67的下部与底梁构件3相连接，其中，第二轴力支撑构件632的数目为2个，第一轴力支撑构件631位于两个第二轴力支撑构件632之间。
具体的，第一轴力支撑构件631的上端穿过上部连接钢板64后通过第一锚具651与上部连接钢板64相连接，第一轴力支撑构件631的下端穿过减震层后通过第二锚具652及第三锚具653与减震层相连接，其中第二锚具652及第三锚具653分别位于减震层的上下两侧；第二轴力支撑构件632的上端穿过减震层后通过第四锚具654及第五锚具655与减震层相连接，第二轴力支撑构件632的下端穿过下部连接钢板67后通过第六锚具656与下部连接钢板67相连接，其中，第四锚具654及第五锚具655分别位于减震层的上下两侧。
上部连接钢板64的上表面设有第一凹槽，第一锚具651位于所述第一凹槽内；下部连接钢板67的下表面设有第二凹槽，第六锚具656位于所述第二凹槽内。
本发明还包括上部固定钢盖板68及下部固定钢盖板69，其中，上部连接钢板64的上部预埋于剪力墙1内，上部固定钢盖板68的下部通过第一螺栓661固定于上部连接钢板64的侧面，下部连接钢板67的下部预埋于底梁构件3内，下部固定钢盖板69的上部通过第二螺栓662与下部连接钢板67的侧面相连接。
本发明中减震钢板阻尼器安置腔5的位置及大小根据地震作用下剪力墙1墙趾破坏的区域确定，剪力墙1下端的两侧因开设有减震钢板阻尼器安置腔5在其内安装有减震钢板阻尼器6，减震钢板阻尼器6的承载力与被替换的墙趾基本持平，耗能能力远远大于原被替换的墙趾处的耗能能力，可集中消耗外部输入的地震能量，保护剪力墙1不被破坏。
减震钢板阻尼器6中的减震钢板61承受第一轴力支撑构件631及第二轴力支撑构件632传来的拉力及压力；橡胶垫层62有利于减震钢板61协调变形；并且减震钢板阻尼器6的承载力基本等于原被替代墙趾的承载力，保证结构承载力满足要求，同时减震钢板阻尼器6的消能能力满足耗散外部输入地震能量的要求。
在地震作用组合下，减震钢板阻尼器6耗散地震能量，剪力墙1保持弹性，减震钢板阻尼器6发生塑性变形破坏，震后及时进行修复更换。
综上所述本发明可以在高层建筑及地震多发区大量推广使用，本发明专利采用国际最新抗震设计理念，且对结构性能的影响在可控制范围之内，将具有重要的理论意义和广阔的应用前景。

Claims (9)

1.一种带有易更换减震钢板阻尼器的新型组合剪力墙，其特征在于，包括剪力墙(1)、设置固定于剪力墙(1)顶部的顶梁构件(2)、以及设置固定于剪力墙(1)底部的底梁构件(3)，剪力墙(1)的内部竖立设置有型钢(4)，剪力墙(1)底部的两侧面开设有槽形的减震钢板阻尼器安置腔(5)，减震钢板阻尼器安置腔(5)内设置有减震钢板阻尼器(6)，减震钢板阻尼器(6)的顶部与减震钢板阻尼器安置腔(5)内壁的顶部相连接，减震钢板阻尼器(6)的底部与底梁构件(3)相连接。
2.根据权利要求1所述的带有易更换减震钢板阻尼器的新型组合剪力墙，其特征在于，所述减震钢板阻尼器(6)包括上部连接钢板(64)、下部连接钢板(67)、第一轴力支撑构件(631)、第二轴力支撑构件(632)以及减震层，减震层由若干减震钢板(61)组成，其中，相邻两层减震钢板(61)之间设有橡胶垫层(62)，第一轴力支撑构件(631)的上端与上部连接钢板(64)相连接，第一轴力支撑构件(631)的下端与减震层相连接，第二轴力支撑构件(632)的上端与减震层相连接，第二轴力支撑构件(632)的下端与下部连接钢板(67)相连接，上部连接钢板(64)的上部与减震钢板阻尼器安置腔(5)内壁的顶部相连接，下部连接钢板(67)的下部与底梁构件(3)相连接。
3.根据权利要求2所述的带有易更换减震钢板阻尼器的新型组合剪力墙，其特征在于，第二轴力支撑构件(632)的数目为2个，第一轴力支撑构件(631)位于两个第二轴力支撑构件(632)之间。
4.根据权利要求2所述的带有易更换减震钢板阻尼器的新型组合剪力墙，其特征在于，第一轴力支撑构件(631)的上端穿过上部连接钢板(64)后通过第一锚具(651)与上部连接钢板(64)相连接，第一轴力支撑构件(631)的下端穿过减震层后通过第二锚具(652)及第三锚具(653)与减震层相连接，其中第二锚具(652)及第三锚具(653)分别位于减震层的上下两侧。
5.根据权利要求4所述的带有易更换减震钢板阻尼器的新型组合剪力墙，其特征在于，第二轴力支撑构件(632)的上端穿过减震层后通过第四锚具(654)及第五锚具(655)与减震层相连接，第二轴力支撑构件(632)的下端穿过下部连接钢板(67)后通过第六锚具(656)与下部连接钢板(67)相连接，其中，第四锚具(654)及第五锚具(655)分别位于减震层的上下两侧。
6.根据权利要求5所述的带有易更换减震钢板阻尼器的新型组合剪力墙，其特征在于，上部连接钢板(64)的上表面设有第一凹槽，第一锚具(651)位于所述第一凹槽内。
7.根据权利要求6所述的带有易更换减震钢板阻尼器的新型组合剪力墙，其特征在于，下部连接钢板(67)的下表面设有第二凹槽，第六锚具(656)位于所述第二凹槽内。
8.根据权利要求2所述的带有易更换减震钢板阻尼器的新型组合剪力墙，其特征在于，还包括上部固定钢盖板(68)及下部固定钢盖板(69)，其中，上部连接钢板(64)的上部预埋于剪力墙(1)内，上部固定钢盖板(68)的下部通过第一螺栓(661)固定于上部连接钢板(64)的侧面，下部连接钢板(67)的下部预埋于底梁构件(3)内，下部固定钢盖板(69)的上部通过第二螺栓(662)与下部连接钢板(67)的侧面相连接。
9.根据权利要求1所述的带有易更换减震钢板阻尼器的新型组合剪力墙，其特征在于，型钢(4)为I型钢。
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Application publication date: 20170111

Assignee: Xi'an Construction Technology University Engineering Co.,Ltd.

Assignor: XIAN University OF ARCHITECTURE AND TECHNOLOG

Contract record no.: X2020980010019

Denomination of invention: A composite shear wall with easily replaceable damping steel plate damper

Granted publication date: 20190322

License type: Common License

Record date: 20201229

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Assignee: Xi'an Construction Technology University Engineering Co.,Ltd.

Assignor: XIAN University OF ARCHITECTURE AND TECHNOLOG

Contract record no.: X2020980010019

Date of cancellation: 20220506

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Granted publication date: 20190322

Termination date: 20211018

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