CN108385868A - 一种消能连肢剪力墙 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种消能连肢剪力墙，属于建筑结构技术领域。主要是由预制剪力墙板、螺旋双阶连梁和钢骨连接柱组成，上下相邻预制剪力墙板自我耦合连接成为剪力墙墙肢单元，剪力墙墙肢单元通过钢骨连接柱连接成为剪力墙肢，剪力墙肢通过钢骨连接柱连接成为消能连肢剪力墙。预制剪力墙板包括剪力墙板框架、第一腹板、第二腹板、防护抗冲组件和高强抗冲混凝土，螺旋双阶连梁包括第一螺旋臂、第二螺旋臂、连接短肢、第一连接头、第二连接头和弹性防护筒，钢骨连接柱包括双T水平型凹槽结构、双T拐角型凹槽结构和三T垂直型凹槽结构。总之，本发明结构设计自由、耐冲击力强。

Description

一种消能连肢剪力墙

技术领域

本发明属于建筑结构技术领域，具体涉及一种消能连肢剪力墙。

背景技术

我国的钢筋混凝土(RC)高层建筑大部分采用剪力墙结构体系、框架-剪力墙结构体系、框架-核心筒结构体系，中联肢剪力墙是最主要的抗侧力单元，肢墙和由联肢墙组成的核心筒往往承担了高层建筑结构的绝大部分基底剪力和大部分地震倾覆弯矩。目前使用最广泛的仍是RC联肢墙，地震往复作用下，RC连梁首先屈服，散地震能量，后墙肢底部屈服形成塑性铰。2008年汶川地震中，GB50011-2001《建筑抗震设计规范》设计的联肢墙表现出较好的抗震性能，也有RC墙肢边缘构件混凝土压碎和纵筋压屈、RC连梁发生剪切破坏的震害。高层建筑中底部楼层的墙肢承受的压力大，缘构件的震损修复困难，除其残余变形更是几乎不可能；RC连梁剪切破坏后，对整根连梁修复困难。

汶川地震后，消能减震技术在得到了越来越多的重视和应用。通过在结构中布置消能减震构件，吸收地震能量以区别于传统建筑结构设计硬抗的设计理念。其中，金属消能减震设计是消能减震技术的一种。金属消能减震技术的特点是能够同时为结构提供刚度并吸收地震能量，并具有相对于其他消能减震产品而言经济性好，设计师容易接受等特点。然而，当前消能减震技术并还只是作为一种结构补充构件出现在结构设计中，而并未有形成整体结构体系的认识与优化。当前消能减震产品应用于高层建筑的常见用法包括在剪力墙洞口上方的连梁勇消能减震产品替代，以同时满足刚度耦合与消能减震的作用；以及有一定框架不知的结构体系中布置一定的屈曲约束支撑或粘滞阻尼器等消能减震产品以实现调整结构的刚度或增加阻尼的方式来降低结构在地震下的响应。在我国目前大力推崇预制装配式建筑的大环境下，迫切需要形成专门的消能减震结构体系以及其配套设计、施工、制作等一体化方案。

目前应用于高层建筑的钢-混凝土组合结构体系虽然能够比较经济的实现较大的抗侧刚度，但是一方面其性能与损伤机制机理复杂不利于设计人员掌握，不易形成损伤可控以及地震可恢复建筑的概念。而当前有部分消能减震产品应用于钢-混凝土组合结构体系的报道，但一般通过少量替换原结构中的混凝土连梁，将少量普通支持替换为屈曲约束支撑，或者少量增加粘滞阻尼器的设计方案，而并未形成一种专有的结构体系。且现有消能减震产品应用于钢-混凝土组合结构的方案多为刚性连接框架，虽然刚性连接框架能够为结构提供更大的冗余度，但是刚性连接框架导致现场施工复杂，施工成本与时间大大增加；而同时金属消能减震产品具有非常好的疲劳性能与延性，框架结构过大的冗余度反而导致金属消能减震产品的性能没有得到充分的发挥，结构设计过于保守和不经济。

发明内容

针对以上技术问题，本发明提供一种消能连肢剪力墙。

本发明的技术方案为：一种消能连肢剪力墙，主要是由预制剪力墙板、螺旋双阶连梁和钢骨连接柱组成，所述预制剪力墙板包括剪力墙板框架、第一腹板、第二腹板、防护抗冲组件和高强抗冲混凝土，所述剪力墙板框架的左侧棱和右侧棱分别设有T型肋板，所述T型肋板位于左侧棱和右侧棱的外侧方向并与左侧棱和右侧棱等长，T型肋板的竖段上设有若干的横向贯穿孔，剪力墙板框架的上侧棱设有2-5个钢筋头，所述钢筋头与所述上侧棱的顶端相垂直，剪力墙板框架的下侧棱设有套筒，所述套筒内部设有与所述钢筋头一一对应的孔洞，所述第一腹板与第二腹板交叉卡接，并通过连接件连接在剪力墙板框架的对角线位置，所述防护抗冲组件连接在第一腹板和第二腹板之间，并分别与剪力墙板框架的左侧棱、右侧棱、上侧棱和下侧棱平行，所述高强抗冲混凝土填充在剪力墙板框架内部，得到预制剪力墙板；上下相邻的两个预制剪力墙板通过所述钢筋头和孔洞适配连接，得到剪力墙墙肢单元；相邻的两个或三个剪力墙墙肢单元的T型肋板通过所述钢骨连接柱相连，得到剪力墙肢；相邻的两个所述剪力墙肢通过所述螺旋双阶连梁相连，得到消能连肢剪力墙；所述螺旋双阶连梁包括第一螺旋臂、第二螺旋臂、连接短肢、第一连接头、第二连接头和弹性防护筒，所述第一螺旋臂和第二螺旋臂通过所述连接短肢固定连接，并相互平行缠绕，第一螺旋臂、第二螺旋臂的左右两端分别与第一连接头、第二连接头的近端相连，所述弹性防护筒设置在第一螺旋臂、第二螺旋臂的外围，并固定连接在第一连接头、第二连接头之间。弹性防护筒用于保护第一螺旋臂和第二螺旋臂的螺旋结构，防止堵塞影响消能效果，同时还可起到防腐防锈的作用。

进一步地，所述第一腹板的中心位置设有卡槽一，第一腹板的两端分别设有1-2个固定孔一，所述第二腹板的中心位置设有卡槽二，第二腹板的两端分别设有1-2个固定孔二，所述卡槽一和卡槽二相互卡接，通过卡槽一和卡槽二交叉卡接的第一腹板和第二腹板，位于剪力墙板框架内部可加强剪力墙板的强度。

进一步地，所述连接件包括凹形槽和锁定杆，所述凹形槽的一端分别固定连接在所述剪力墙板框架的内角处，凹形槽的左右侧面设有相对的锁定穿孔，所述锁定穿孔与所述固定孔二相对应，所述锁定杆贯穿连接所述锁定穿孔与所述固定孔二，通过连接件固定第一腹板和第二腹板，拼装更加方便快捷，节省施工时间。

进一步地，所述防护抗冲组件包括XPE、PU橡胶板和玻璃钢片，所述XPE为内层，所述PU橡胶板为中层，所述玻璃钢片为外层，玻璃钢片呈鱼鳞状排列，XPE、PU橡胶板和玻璃钢片之间通过胶接或螺栓固定连接，防护抗冲组件呈口字形或回字形连接在第一腹板和第二腹板之间，且分布在水平和垂直方向，可有效缓冲来自地震的横向和纵向冲击，其中鱼鳞状排列玻璃钢片借鉴了鱼鳞片的叠加结构和力学原理，为抗冲击层，PU橡胶板为能量消耗层，XPE为能量衰减层，抗物理撞击性能良好。

进一步地，所述钢骨连接柱包括双T水平型凹槽结构、双T拐角型凹槽结构和三T垂直型凹槽结构，所述双T水平型型凹槽结构用于连接两个相邻且在同一水平的所述剪力墙肢单元，所述双T拐角型凹槽结构用于连接两个相邻且相互垂直的剪力墙肢单元，所述三T垂直型凹槽结构用于连接呈T型排列的三个相邻剪力墙肢单元，便于构造各种形状的消能连肢剪力墙，适用范围更广。

进一步地，所述第一连接头的远端设有第一连接片，所述第二连接头的远端设有第二连接片，所述第一连接片上设有螺栓孔，所述螺栓孔与所述横向贯穿孔一一对应，并通过螺栓固定连接在左侧的所述T型肋板上，所述第二连接片焊接在右侧的T型肋板上，所述第一连接头为螺旋双阶连梁的第一阶屈服部分，采用具有长圆孔的螺栓连接；所述第二连接头为螺旋双阶连梁的第二阶屈服部分，采用焊接连接方式；第一阶屈服部分为小中震发挥耗能作用，作为结构的第一道防线；第二阶屈服部分在中大震作用下发挥耗能作用，作为结构的第二道防线。

进一步地，所述消能连肢剪力墙的形状包括一字形、口字形、日字形、凹字形、Z字形和E字形。

进一步地，所述高强抗冲混凝土的组成成分按重量百分比计包括：25-30%砂石、15-20%水泥粉、7-8%硅PU球珠、5-6%刚玉粉、2-4%防爆胶泥、1-2%钢化玻璃微珠、0.2-1%粘合剂、0.1-0.5%分散剂、1-2%石棉网纤维、1-2%高聚乙烯纤维、3-4%矿渣、1-3%炉灰、余量为水；其中，硅PU球珠具有优良的弹性，添加在混凝土中，可使混凝土具有一定限度的自我缓冲能力；所述防爆胶泥抗冲击性能优良，并且还具有防火阻燃的作用；所述刚玉粉和钢化玻璃微珠可增加混凝土的强度。

一种消能连肢剪力墙的施工方法包括以下步骤：

（1）根据建筑结构等级、载荷、结构等设计参数计算确定剪力墙肢的构造尺寸及结构，确定所述预制剪力墙板、螺旋双阶连梁的数量和钢骨连接柱的形状及其分别的数量，并根据施工环境要求对所需的预制剪力墙板、螺旋双阶连梁和钢骨连接柱的金属件进行防腐和防锈处理；

（2）预先在地面上拼装所述剪力墙板框架，将四个所述凹形槽的一端焊接在剪力墙板框架的内角处，再将所述第一腹板、第二腹板交叉卡接后与凹形槽通过所述锁定杆固定连接，然后再将所述防护抗冲组件依次固定连接在第一腹板和第二腹板之间并形成口字形或回字形，最后在剪力墙板框架内部浇筑现配的所述高强抗冲混凝土，待高强抗冲混凝土凝固后得到所述预制剪力墙板；

（3）将上下两个相邻的预制剪力墙板通过所述钢筋头和孔洞适配连接，得到剪力墙墙肢单元，并将相邻的两个或三个剪力墙墙肢单元的T型肋板通过钢骨连接柱相连，得到剪力墙肢，剪力墙肢沿着结构高度可做变截面处理；其中上下施工层的相连两个钢骨连接柱通过焊接固定连接；

（4）所述螺旋双阶连梁通过所述第一连接头与左侧所述剪力墙肢的T型肋板通过高强螺栓相连，通过所述第二连接头与右侧所述剪力墙肢的T型肋板通过焊接固定连接，得到所述消能连肢剪力墙；

（5）重复上述（1）-（4），直至由下至上逐层安装和施工完成所有施工层，并且，螺旋双阶连梁可布置在结构高度的1/3到2/3处，而在其他部位布置钢筋混凝土连梁。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

（1）相比较传统的钢筋混凝土连梁，本发明所采用的双阶耗能连梁具有刚度与承载力可调整的功能，能够根据结构设计的需要控制墙肢所需要耦联作用以及控制墙肢所受到的最大承载力。因此结构设计更加自由。

（2）将连梁替换成为具有两个屈服点的螺旋双阶连梁，这相比传统只具有一个屈服点的双阶连梁而言，结构具有更高的二阶刚度，整个双阶连梁螺旋双阶连梁具有二道防线。可设计为螺旋双阶连梁的第一阶屈服部分为小中震发挥耗能作用，作为结构的第一道防线，第一阶屈服部分由于在小中震下屈服，因此可设计为螺栓连接，便于整个连肢剪力墙具有震后可方便维修；第二阶屈服部分在中大震作用下发挥耗能作用，作为结构的第二道防线。并且，螺旋结构的双阶连梁强度更高，耐冲击力更强，并且相较于实心结构的连接梁更加轻质，可减轻墙体自重。

（3）在墙高度1/3到2/3处设置为具有高耗能能力的双阶屈服连梁，而在其他位置设置普通连梁。充分利用结构的变形分布，取得性能与经济性的平衡。防护抗冲组件呈口字形或回字形连接在第一腹板和第二腹板之间，且分布在水平和垂直方向，可有效缓冲来自地震的横向和纵向冲击，其中其中鱼鳞状排列玻璃钢片借鉴了鱼鳞片的叠加结构和力学原理，为抗冲击层，PU橡胶板为能量消耗层，XPE为能量衰减层，抗物理撞击性能良好。

附图说明

图1是本发明的剪力墙板框架的立体结构示意图；

图2是本发明的预制剪力墙板的立体结构示意图；

图3是本发明的剪力墙墙肢单元的立体结构示意图；

图4是本发明的剪力墙肢的立体结构示意图；

图5是本发明的消能连肢剪力墙的立体结构示意图；

图6a、6b、6c分别是本发明的双T水平型凹槽结构钢骨连接柱、双T拐角型凹槽结构钢骨连接柱和三T垂直型凹槽结构钢骨连接柱的横截面示意图；

图7a、7b、7c分别是本发明的双T水平型凹槽结构钢骨连接柱、双T拐角型凹槽结构钢骨连接柱和三T垂直型凹槽结构钢骨连接柱与剪力墙墙肢单元的连接关系示意图；

图8是本发明的第一腹板和第二腹板的结构示意图；

图9是本发明的螺旋双阶连梁的剖视图；

图10是本发明的连接件的剖视图；

图11是本发明的防护抗冲组件的结构示意图；

图12a、12b、12c、12d、12e、12f是本发明的口字形、日字形、一字形、凹字形、E字形和Z字形的消能连肢剪力墙的形状示意图。

其中，1-预制剪力墙板、1a-剪力墙墙肢单元、1b-剪力墙肢、1c-消能连肢剪力墙、11-剪力墙板框架、111-T型肋板、112-横向贯穿孔、113-钢筋头、114-套筒、115-孔洞、12-第一腹板、121-卡槽一、122-固定孔一、13-第二腹板、131-卡槽二、132-固定孔二、14-防护抗冲组件、141-XPE、142-PU橡胶板、143-玻璃钢片、15-高强抗冲混凝土、16-连接件、161-凹形槽、162-锁定杆、163-锁定穿孔、2-螺旋双阶连梁、21-第一螺旋臂、22-第二螺旋臂、23-连接短肢、24-第一连接头、241-第一连接片、242-螺栓孔、25-第二连接头、251-第二连接片、26-弹性防护筒、3-钢骨连接柱。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例来对本发明进行更进一步详细的说明。

实施例1

如图5所示，一种消能连肢剪力墙，主要是由预制剪力墙板1、螺旋双阶连梁2和钢骨连接柱3组成，如图1、2所示，预制剪力墙板1包括剪力墙板框架11、第一腹板12、第二腹板13、防护抗冲组件14和高强抗冲混凝土15，剪力墙板框架11的左侧棱和右侧棱分别设有T型肋板111，T型肋板111位于左侧棱和右侧棱的外侧方向并与左侧棱和右侧棱等长，T型肋板111的竖段上设有若干的横向贯穿孔112，剪力墙板框架11的上侧棱设有3个钢筋头113，钢筋头113与上侧棱的顶端相垂直，剪力墙板框架11的下侧棱设有套筒114，套筒114内部设有与钢筋头113一一对应的孔洞115，如图8所示，第一腹板12的中心位置设有卡槽一121，第一腹板12的两端分别设有1个固定孔一122，第二腹板13的中心位置设有卡槽二131，第二腹板13的两端分别设有1-2个固定孔二132，卡槽一121和卡槽二131相互卡接，通过卡槽一121和卡槽二131交叉卡接的第一腹板12和第二腹板13，并通过连接件16连接在剪力墙板框架11的对角线位置，位于剪力墙板框架11内部可加强剪力墙板1的强度。如图10所示，连接件16包括凹形槽161和锁定杆162，凹形槽161的一端分别固定连接在剪力墙板框架11的内角处，凹形槽161的左右侧面设有相对的锁定穿孔163，锁定穿孔163与固定孔二132相对应，锁定杆162贯穿连接锁定穿孔163与固定孔二132，通过连接件16固定第一腹板12和第二腹板13，拼装更加方便快捷，节省施工时间。

如图1所示，防护抗冲组件14连接在第一腹板12和第二腹板13之间，并分别与剪力墙板框架11的左侧棱、右侧棱、上侧棱和下侧棱平行，如图11所示，防护抗冲组件14包括XPE141、PU橡胶板142和玻璃钢片143，XPE141为内层，PU橡胶板142为中层，玻璃钢片143为外层，玻璃钢片143呈鱼鳞状排列，XPE141、PU橡胶板142和玻璃钢片143之间通过胶接或螺栓固定连接，防护抗冲组件14呈口字形或回字形连接在第一腹板12和第二腹板13之间，且分布在水平和垂直方向，可有效缓冲来自地震的横向和纵向冲击，其中鱼鳞状排列玻璃钢片143借鉴了鱼鳞片的叠加结构和力学原理，为抗冲击层，PU橡胶板142为能量消耗层，XPE141为能量衰减层，抗物理撞击性能良好。

如图2所示，高强抗冲混凝土15填充在剪力墙板框架11内部，得到预制剪力墙板1；其中，高强抗冲混凝土15的组成成分按重量百分比计包括：25%砂石、15%水泥粉、7%硅PU球珠、5%刚玉粉、2%防爆胶泥、1%钢化玻璃微珠、0.2%粘合剂、0.1%分散剂、1%石棉网纤维、1%高聚乙烯纤维、3%矿渣、1%炉灰、余量为水；其中，硅PU球珠具有优良的弹性，添加在混凝土中，可使混凝土具有一定限度的自我缓冲能力；防爆胶泥抗冲击性能优良，并且还具有防火阻燃的作用；刚玉粉和钢化玻璃微珠可增加混凝土的强度。

如图3所示，上下相邻的两个预制剪力墙板1通过钢筋头113和孔洞115适配连接，得到剪力墙墙肢单元1a；如图4所示，相邻的两个剪力墙墙肢单元1a的T型肋板111通过钢骨连接柱3相连，得到剪力墙肢1b；如图5所示，相邻的两个剪力墙肢1b通过螺旋双阶连梁2相连，得到消能连肢剪力墙1c；

如图9所示，螺旋双阶连梁2包括第一螺旋臂21、第二螺旋臂22、连接短肢23、第一连接头24、第二连接头25和弹性防护筒26，第一螺旋臂21和第二螺旋臂22通过连接短肢23固定连接，并相互平行缠绕，第一螺旋臂21、第二螺旋臂22的左右两端分别与第一连接头24、第二连接头25的近端相连，弹性防护筒26设置在第一螺旋臂21、第二螺旋臂22的外围，并固定连接在第一连接头24、第二连接头25之间。弹性防护筒26用于保护第一螺旋臂21和第二螺旋臂22的螺旋结构，防止堵塞影响消能效果，同时还可起到防腐防锈的作用。第一连接头24的远端设有第一连接片241，第二连接头25的远端设有第二连接片251，第一连接片241上设有螺栓孔242，螺栓孔242与横向贯穿孔112一一对应，并通过螺栓固定连接在左侧的T型肋板111上，第二连接片251焊接在右侧的T型肋板111上，第一连接头24为螺旋双阶连梁2的第一阶屈服部分，采用具有长圆孔的螺栓连接；第二连接头25为螺旋双阶连梁2的第二阶屈服部分，采用焊接连接方式；第一阶屈服部分为小中震发挥耗能作用，作为结构的第一道防线；第二阶屈服部分在中大震作用下发挥耗能作用，作为结构的第二道防线。

如图11所示，防护抗冲组件14包括XPE141、PU橡胶板142和玻璃钢片143，XPE141为内层，PU橡胶板142为中层，玻璃钢片143为外层，玻璃钢片143呈鱼鳞状排列，XPE141、PU橡胶板142和玻璃钢片143之间通过胶接或螺栓固定连接，防护抗冲组件14呈口字形或回字形连接在第一腹板12和第二腹板13之间，且分布在水平和垂直方向，可有效缓冲来自地震的横向和纵向冲击，其中鱼鳞状排列玻璃钢片143借鉴了鱼鳞片的叠加结构和力学原理，为抗冲击层，PU橡胶板142为能量消耗层，XPE141为能量衰减层，抗物理撞击性能良好。

如图6a、7a所示，钢骨连接柱3为双T水平型凹槽结构，用于连接如图12a所示的两个相邻且在同一水平的一字形剪力墙肢单元1a。

本实施例的施工方法包括以下步骤：

（1）根据建筑结构等级、载荷、结构等设计参数计算确定剪力墙肢的构造尺寸及结构，确定预制剪力墙板1、螺旋双阶连梁2的数量和钢骨连接柱3的形状及其分别的数量，并根据施工环境要求对所需的预制剪力墙板1、螺旋双阶连梁2和钢骨连接柱3的金属件进行防腐和防锈处理；

（2）预先在地面上拼装剪力墙板框架11，将四个凹形槽161的一端焊接在剪力墙板框架11的内角处，再将第一腹板12、第二腹板12交叉卡接后与凹形槽161通过锁定杆162固定连接，然后再将防护抗冲组件14依次固定连接在第一腹板12和第二腹板12之间并形成口字形或回字形，最后在剪力墙板框架11内部浇筑现配的高强抗冲混凝土15，待高强抗冲混凝土15凝固后得到预制剪力墙板1；

（3）将上下两个相邻的预制剪力墙板1通过钢筋头113和孔洞115适配连接，得到剪力墙墙肢单元1a，并将相邻的剪力墙墙肢单元1a的T型肋板111通过钢骨连接柱3相连，得到剪力墙肢1b，剪力墙肢1b沿着结构高度可做变截面处理；其中上下施工层的相连两个钢骨连接柱3通过焊接固定连接；

（4）螺旋双阶连梁2通过第一连接头24与左侧剪力墙肢1b的T型肋板111通过高强螺栓相连，通过第二连接头25与右侧剪力墙肢1b的T型肋板111通过焊接固定连接，得到消能连肢剪力墙1c；

（5）重复上述（1）-（4），直至由下至上逐层安装和施工完成所有施工层，并且，螺旋双阶连梁2可布置在结构高度的1/3到2/3处，而在其他部位布置钢筋混凝土连梁。

实施例2

与实施例1的不同之处在于：

（1）如图6a、6b、7a、7b所示，钢骨连接柱3为双T水平型凹槽结构和双T拐角型凹槽结构，用于连接如图12b、12d、12e所示两个相邻且在同一水平及两个相邻且相互垂直的口字形、凹字形、Z字形的剪力墙肢单元1a。

（2）高强抗冲混凝土15的组成成分按重量百分比计包括：27%砂石、18%水泥粉、7.5%硅PU球珠、5.5%刚玉粉、3%防爆胶泥、1.5%钢化玻璃微珠、0.5%粘合剂、0.3%分散剂、1.5%石棉网纤维、1.5%高聚乙烯纤维、3.5%矿渣、2%炉灰、余量为水；其中，硅PU球珠具有优良的弹性，添加在混凝土中，可使混凝土具有一定限度的自我缓冲能力；防爆胶泥抗冲击性能优良，并且还具有防火阻燃的作用；刚玉粉和钢化玻璃微珠可增加混凝土的强度。

实施例3

与实施例1的不同之处在于：

（1）如图6a、6b、6c、7a、7b、7c所示，钢骨连接柱3为双T水平型凹槽结构、双T拐角型凹槽结构和三T垂直型凹槽结构，用于连接如图12c、12f所示的两个相邻且在同一水平、两个相邻且相互垂直及呈T型排列的三个相邻的日字形、E字形的剪力墙肢单元1a。

（2）高强抗冲混凝土15的组成成分按重量百分比计包括：30%砂石、20%水泥粉、8%硅PU球珠、6%刚玉粉、4%防爆胶泥、2%钢化玻璃微珠、1%粘合剂、0.5%分散剂、2%石棉网纤维、2%高聚乙烯纤维、4%矿渣、3%炉灰、余量为水；其中，硅PU球珠具有优良的弹性，添加在混凝土中，可使混凝土具有一定限度的自我缓冲能力；防爆胶泥抗冲击性能优良，并且还具有防火阻燃的作用；刚玉粉和钢化玻璃微珠可增加混凝土的强度。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围。

Claims (8)

1.一种消能连肢剪力墙，其特征在于，主要是由预制剪力墙板（1）、螺旋双阶连梁（2）和钢骨连接柱（3）组成，所述预制剪力墙板（1）包括剪力墙板框架（11）、第一腹板（12）、第二腹板（13）、防护抗冲组件（14）和高强抗冲混凝土（15），所述剪力墙板框架（11）的左侧棱和右侧棱分别设有T型肋板（111），所述T型肋板（111）位于左侧棱和右侧棱的外侧方向并与左侧棱和右侧棱等长，T型肋板（111）的竖段上设有若干的横向贯穿孔（112），剪力墙板框架（11）的上侧棱设有2-5个钢筋头（113），所述钢筋头（113）与所述上侧棱的顶端相垂直，剪力墙板框架（11）的下侧棱设有套筒（114），所述套筒（114）内部设有与所述钢筋头（113）一一对应的孔洞（115），所述第一腹板（12）与第二腹板（13）交叉卡接，并通过连接件（16）连接在剪力墙板框架（11）的对角线位置，所述防护抗冲组件（14）连接在第一腹板（12）和第二腹板（13）之间，并分别与剪力墙板框架（11）的左侧棱、右侧棱、上侧棱和下侧棱平行，所述高强抗冲混凝土（15）填充在剪力墙板框架（11）内部，得到预制剪力墙板（1）；上下相邻的两个预制剪力墙板（1）通过所述钢筋头（113）和孔洞（115）适配连接，得到剪力墙墙肢单元（1a）；相邻的两个或三个剪力墙墙肢单元（1a）的T型肋板（111）通过所述钢骨连接柱（3）相连，得到剪力墙肢（1b）；相邻的两个所述剪力墙肢（1b）通过所述螺旋双阶连梁（2）相连，得到消能连肢剪力墙（1c）；所述螺旋双阶连梁（2）包括第一螺旋臂（21）、第二螺旋臂（22）、连接短肢（23）、第一连接头（24）、第二连接头（25）和弹性防护筒（26），所述第一螺旋臂（21）和第二螺旋臂（22）通过所述连接短肢（23）固定连接，并相互平行缠绕，第一螺旋臂（21）、第二螺旋臂（22）的左右两端分别与第一连接头（24）、第二连接头（25）的近端相连，所述弹性防护筒（26）设置在第一螺旋臂（21）、第二螺旋臂（22）的外围，并固定连接在第一连接头（24）、第二连接头（25）之间。

2.如权利要求1所述的一种消能连肢剪力墙，其特征在于，所述第一腹板（12）的中心位置设有卡槽一（121），第一腹板（12）的两端分别设有1-2个固定孔一（122），所述第二腹板（13）的中心位置设有卡槽二（131），第二腹板（13）的两端分别设有1-2个固定孔二（132），所述卡槽一（121）和卡槽二（131）相互卡接。

3.如权利要求1所述的一种消能连肢剪力墙，其特征在于，所述连接件（16）包括凹形槽（161）和锁定杆（162），所述凹形槽（161）的一端分别固定连接在所述剪力墙板框架（11）的内角处，凹形槽（161）的左右侧面设有相对的锁定穿孔（163），所述锁定穿孔（163）与所述固定孔二（132）相对应，所述锁定杆（162）贯穿连接所述锁定穿孔（163）与所述固定孔二（132）。

4.如权利要求1所述的一种消能连肢剪力墙，其特征在于，所述防护抗冲组件（14）包括XPE（141）、PU橡胶板（142）和玻璃钢片（143），所述XPE（141）为内层，所述PU橡胶板（142）为中层，所述玻璃钢片（143）为外层，玻璃钢片（143）呈鱼鳞状排列，XPE（141）、PU橡胶板（142）和玻璃钢片（143）之间通过胶接或螺栓固定连接。

5.如权利要求1所述的一种消能连肢剪力墙，其特征在于，所述钢骨连接柱（3）包括双T水平型凹槽结构、双T拐角型凹槽结构和三T垂直型凹槽结构，所述双T水平型型凹槽结构用于连接两个相邻且在同一水平的所述剪力墙肢单元（1a），所述双T拐角型凹槽结构用于连接两个相邻且相互垂直的剪力墙肢单元（1a），所述三T垂直型凹槽结构用于连接呈T型排列的三个相邻剪力墙肢单元（1a）。

6.如权利要求1所述的一种消能连肢剪力墙，其特征在于，所述第一连接头（24）的远端设有第一连接片（241），所述第二连接头（25）的远端设有第二连接片（251），所述第一连接片（241）上设有螺栓孔（242），所述螺栓孔（242）与所述横向贯穿孔（112）一一对应，并通过螺栓固定连接在左侧的所述T型肋板（111）上，所述第二连接片（251）焊接在右侧的T型肋板（111）上。

7.如权利要求1所述的一种消能连肢剪力墙，其特征在于，所述消能连肢剪力墙（1c）的形状包括一字形、口字形、日字形、凹字形、Z字形和E字形。

8.如权利要求1-7任意一项所述的一种消能连肢剪力墙，其特征在于，施工方法包括以下步骤：

（1）根据建筑结构等级、载荷、结构等设计参数计算确定剪力墙肢的构造尺寸及结构，确定所述预制剪力墙板（1）、螺旋双阶连梁（2）的数量和钢骨连接柱（3）的形状及其分别的数量，并根据施工环境要求对所需的预制剪力墙板（1）、螺旋双阶连梁（2）和钢骨连接柱（3）的金属件进行防腐和防锈处理；

（2）预先在地面上拼装所述剪力墙板框架（11），将四个所述凹形槽（161）的一端焊接在剪力墙板框架（11）的内角处，再将所述第一腹板（12）、第二腹板（12）交叉卡接后与凹形槽（161）通过所述锁定杆（162）固定连接，然后再将所述防护抗冲组件（14）依次固定连接在第一腹板（12）和第二腹板（12）之间并形成口字形或回字形，最后在剪力墙板框架（11）内部浇筑现配的所述高强抗冲混凝土（15），待高强抗冲混凝土（15）凝固后得到所述预制剪力墙板（1）；

（3）将上下两个相邻的预制剪力墙板（1）通过所述钢筋头（113）和孔洞（115）适配连接，得到剪力墙墙肢单元（1a），并将相邻的两个或三个剪力墙墙肢单元（1a）的T型肋板（111）通过钢骨连接柱（3）相连，得到剪力墙肢（1b）；

（4）所述螺旋双阶连梁（2）通过所述第一连接头（24）与左侧所述剪力墙肢（1b）的T型肋板（111）通过高强螺栓相连，通过所述第二连接头（25）与右侧所述剪力墙肢（1b）的T型肋板（111）通过焊接固定连接，得到所述消能连肢剪力墙（1c）；

（5）重复上述（1）-（4），直至由下至上逐层安装和施工完成所有施工层。