CN108824662A - 一种提高剪力墙耗能的抗震结构 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种提高剪力墙耗能的抗震结构，包括剪力墙，暗梁，钢板，地基梁和钢筋，所述钢板的下端固定在地基梁中，钢板的上端固定在剪力墙上的暗梁中，钢板上设置有多个通孔。带孔钢板的孔洞数量以及排列方式可以根据抗震的要求确定，以保证钢板在地震作用下先屈服耗能。地震来临时，由于钢板带孔有缺陷会先出现屈服然后慢慢扩展整个钢板。本发明结构简单，施工方便，能够消耗大量的地震能量，可以降低地震对于剪力墙的损害。
Description
技术领域
本发明涉及一种提高剪力墙耗能的抗震结构，属于建筑结构隔震减震技术领域。
背景技术
剪力墙作为一种重要的抗侧力构件，能够提供较大的抗侧刚度，可以有效的控制结构变形，在高层建筑中得到广泛应用。高层建筑结构剪力墙要同时受垂直荷载和水平荷载，还要抵抗地震作用。在高层建筑中，随着结构高度的加大，结构变形增大，对结构要求也相应提高。高层建筑中，水平荷载和地震作用将成为控制因素。由于高层建筑高度较大，地震作用对它的影响也较大，在地震作用下，剪力墙结构通过在剪力墙底部形成塑性区耗散能量，因此两侧墙脚的混凝土被压碎，钢筋被压屈服。现有的试验研究以及震后震害报告也已证明，剪力墙在地震时的破坏集中与底部塑性区，而底部的塑性区在震后往往难以修复，这会增加建筑结构恢复其使用功能的时间，而且剪力墙底部塑性区的修复费用也会增加建筑结构在地震后的间接经济损失。传统的提高剪力墙墙塑性区延性方法，如限制剪力墙受压区高度、设置端柱、改变剪力墙（连梁）的配筋形式等，可在一定程度上保证剪力墙的抗震能力，但实质上却是以牺牲主体结构为代价，将造成较大的经济损失。
发明内容
本发明是为了克服上述现有技术的缺点和不足，提供一种提高剪力墙耗能的抗震结构，能够消耗大量的地震能量，降低地震对于剪力墙的损害。
本发明通过下述技术方案实现：一种提高剪力墙耗能的抗震结构，包括剪力墙1，暗梁2，钢板4，地基梁3和钢筋5，所述钢板4的下端固定在地基梁3中，钢板4的上端固定在剪力墙1上的暗梁2中，钢板4上设置有多个通孔。
其中钢板4的上端和下端开孔，通过插入钢筋5分别锚固在暗梁2和地基梁3中，钢板4可设置在剪力墙1的两侧或者其中一侧，钢板4上的通孔形状可以为圆形、方形等，可以为规则或者不规则的排列，大小和尺寸根据需求进行设置。
本发明的工作原理：地震来临时，由于钢板带孔有缺陷会先出现屈服然后慢慢扩展整个钢板，带孔钢板的设置可以自行设计孔洞的大小、个数以及排列以使带孔钢板首先屈服耗能。
本发明与现有技术相比，具有如下优点和有益效果：
1、本发明与常规的剪力墙结构具有更好的抗震性能，
2、本发明具有施工方便，成本更低，能够很好的耗散地震能量，震后修复容易，有很好的经济效益。构造简单，制作方便，非常适合工业化的生产和制造
3、本发明构造简单，制作方便，非常适合工业化的生产和制造，适用范围广，可以适用于剪力墙结构，也可以适用于框架-剪力墙结构。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是本发明钢板与地基梁连接的结构示意图；
图3是本发明钢板与地基梁连接侧面的结构示意图。
图中：1—剪力墙；2—暗梁；3—地基梁；4—钢板；5—钢筋。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步地详细说明。
实施例1：如图1所示，一种提高剪力墙耗能的抗震结构，包括剪力墙1，暗梁2，钢板4，地基梁3和钢筋5，所述钢板4的下端固定在地基梁3中，钢板4的上端固定在剪力墙1上的暗梁2中，钢板4上设置有多个通孔。
其中剪力墙1为钢筋混凝土剪力墙，本结构适用于剪力墙结构以及框架-剪力墙结构，主要应用在建筑的一层，在浇筑地基梁3的同时可以将钢板4预埋进地基梁3中，在设计一层暗梁2的同时可以将其伸出来一段，便于钢板4的预埋，本结构的施工可以同剪力墙1同时施工，其中剪力墙1的施工工艺和普通剪力墙结构施工工艺一样。
实施例2：如图2所示，其中钢板4的上端和下端开孔，钢筋5插入孔中分别锚固在暗梁2和地基梁3中；钢板4可同时设置在剪力墙1的两侧，或者只在剪力墙1的任意一侧设置；钢板4的下端直接埋入地基梁3中，可以增加剪力墙1底部塑性区的延性，增强剪力墙1底部塑性区耗散能量的能力，同时可以克服传统的增加剪力墙底部区域结构刚度和配筋方法的缺点，这样可以使得地震作用下主体结构安全性大大增加，有效减轻结构震害，减少结构修复造成的经济损失。
实施例3：如图3所示，钢板4上的通孔形状可以为圆形、方形等，可以为规则或者不规则的排列。地震来临时，由于钢板带孔有缺陷会先出现屈服然后慢慢扩展整个钢板，因此钢板4上的通孔数量、尺寸以及排列方式可以根据抗震的要求确定，以保证钢板在地震作用下先屈服耗能。
由于通孔出现应力集中产生很大的应力而导致首先屈服，理论上是开的孔越多，在地震作用下，屈服的区域越多，消耗的能量也就越多，但是，为了是有足够的钢板材料去屈服，发生塑性耗能，通孔数量太多可能会使屈服的面积不够而导致消耗的能量反而减少，所以，通孔的设置要尽可能多，但是又要保证基本的屈服面积。
如图1所示，本实施例中钢板4上的通孔设置为圆形，均匀分布在钢板4的表面，当地震来临时，钢板4产生的屈服是相对均匀的，钢板4会相对稳定，承受力更好。
上面结合附图对本发明的具体实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。
Claims (4)
1.一种提高剪力墙耗能的抗震结构，其特征在于：包括剪力墙（1），暗梁（2），钢板（4），地基梁（3）和钢筋（5），所述钢板（4）的下端固定在地基梁（3）中，钢板（4）的上端固定在剪力墙（1）上的暗梁（2）中，钢板（4）上设置有多个通孔。
2.根据权利要求1所述的提高剪力墙耗能的抗震结构，其特征在于：所述钢板（4）的上端和下端开孔，通过插入钢筋（5）分别锚固在暗梁（2）和地基梁（3）中。
3.根据权利要求1所述的提高剪力墙耗能的抗震结构，其特征在于：所述钢板（4）上的通孔可规则排列或者不规则排列，通孔的数量和尺寸根据抗震需求设置。
4.根据权利要求1-3中任意一项所述的摩擦耗能的剪力墙结构，其特征在于：所述钢板（4）可设置在剪力墙（1）的两侧或者其中一侧。
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