CN112376740A - 一种耗能竖缝装配式剪力墙节点 - Google Patents

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蔡占军
张玉敏
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Abstract

一种耗能竖缝装配式剪力墙节点，该节点包括第一墙体、第二墙体与阻尼结构，第一墙体垂直于第二墙体，阻尼结构包括一对预埋板、一对滑动连接板和一对摩擦片，预埋板连接于第一墙体或第二墙体内，每个摩擦片设于一个预埋板和一个滑动连接板之间，滑动连接板可滑动地连接于摩擦片和预埋板，且一对滑动连接板相互连接。本发明涉及的耗能竖缝装配式剪力墙节点，采用了阻尼结构进行连接，可大大减少现场的混凝土浇筑等湿作业工作量，实现竖缝的干式连接，在水平荷载作用下，竖缝中的阻尼结构先达到屈服耗能，起到减小墙肢破坏，提高结构抗震性能的作用，同时其作为连接装置，也可实现装配式剪力墙结构的整体性能。

Description

一种耗能竖缝装配式剪力墙节点
技术领域
本发明属于建筑工程领域，更具体地，涉及一种耗能竖缝装配式剪力墙节点。
背景技术
目前，我国装配式混凝土结构的设计目的可以被形容为：希望把装配式混凝土制作成等同于整体混凝土行为，所以我国采用的接缝连接基本是以湿缝实现刚连接为主。这种“仿现浇”的湿连接方式，其目的是为了确保结构的整体性、连续性而将连接处设计成强连接，其具有整体性能较好、设计方法简便等优点，但是构件加工制作复杂；要想实现等同于现浇的目的，需要在预制构件外甩出较长的钢筋或者封闭箍筋，运输不便，缝内钢筋绑扎工作量大，现场需要大量的湿作业，工序较为繁琐。
在装配式剪力墙结构中存在大量的水平缝和竖向缝，根据“强水平缝弱竖向缝”的设计理念，水平缝可采用目前已有的连接方式实现“强水平缝”，而竖向缝相对较弱，在水平荷载作用下实现耗能，起到减小墙体破坏提高整体性能的作用，因此，需要提供一种耗能竖缝装配式剪力墙中设置若干摩擦阻尼器的节点构造方式，以实现墙肢竖向缝的干式连接，提高结构抗震性能。
发明内容
本发明的目的是提供一种耗能竖缝装配式剪力墙节点，其竖缝采用于干式连接方式，能够实现竖缝的快速拼装，并提高结构抗震性能。
为了实现上述目的，本发明提供一种耗能竖缝装配式剪力墙节点，所述节点包括第一墙体、第二墙体与阻尼结构，所述第一墙体垂直于所述第二墙体，所述阻尼结构包括一对预埋板、一对滑动连接板和一对摩擦片，所述预埋板连接于所述第一墙体或所述第二墙体内，每个所述摩擦片设于一个所述预埋板和一个所述滑动连接板之间，所述滑动连接板可滑动地连接于所述摩擦片和预埋板，且一对所述滑动连接板相互连接。
优选地，所述滑动连接板与所述预埋板和所述摩擦片相互平行设置，一个所述预埋板通过垂直连接的多个固定件连接于所述第一墙体的墙面，另一个所述预埋板通过垂直连接的多个固定件固连于所述第二墙体的侧面。
优选地，所述固定件为锚栓。
优选地，每个所述滑动连接板上设有一对条形孔，所述条形孔沿竖直方向设置；
所述滑动连接板通过垂直穿过所述条形孔的多个第一连接件连接于所述摩擦片和所述预埋板，所述滑动连接板能够以所述条形孔为滑槽上下滑动。
优选地，所述摩擦片上设有多个连接孔，每个所述第一连接件依次穿过一个所述条形孔和一个所述连接孔连接于所述预埋件；
当所述剪力墙受水平力时，所述第一墙体与所述第二墙体在竖直方向的形变带动所述滑动连接板以所述条形孔为滑槽相对于所述摩擦片和所述预埋板滑动。
优选地，还包括一对抗剪板，所述抗剪板垂直连接于所述预埋板，且位于所述第一墙体或所述第二墙体内。
优选地，每个所述滑动连接板的中部设有一对肋板，一对所述滑动连接板的肋板相互插接。
优选地，所述肋板上设有多个安装孔，两对所述肋板通过穿过所述安装孔的第二连接件和焊接件相互连接。
优选地，所述第二连接件为螺栓。
本发明涉及的耗能竖缝装配式剪力墙节点，其有益效果在于，采用了阻尼结构进行连接，可大大减少现场的混凝土浇筑等湿作业工作量，实现竖缝的干式连接；在水平荷载作用下，竖缝中的阻尼结构先达到屈服耗能，起到减小墙肢破坏，提高结构抗震性能的作用，同时其作为连接装置，也可实现装配式剪力墙结构的整体性能。
本发明的其它特征和优点将在随后具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
通过结合附图对本发明示例性实施方式进行更详细的描述，本发明的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显，其中，在本发明示例性实施方式中，相同的参考标号通常代表相同部件。
图1a示出了根据本发明的一个实施例的耗能竖缝装配式剪力墙节点的结构示意图，图1b示出了耗能竖缝装配式剪力墙节点的主视图；
图2示出了根据本发明的一个实施例的耗能竖缝装配式剪力墙节点中阻尼结构的示意图；
图3示出了根据本发明的一个实施例的耗能竖缝装配式剪力墙节点中阻尼结构的俯视图；
图4a示出了根据本发明的一个实施例的耗能竖缝装配式剪力墙节点中预埋板的结构示意图，图4b示出了预埋板的侧视图，图4c示出了预埋板的俯视图；
图5a示出了根据本发明的一个实施例的耗能竖缝装配式剪力墙节点中摩擦片的结构示意图，图5b示出了摩擦片的侧视图，图5c示出了摩擦片的俯视图；
图6a示出了根据本发明的一个实施例的耗能竖缝装配式剪力墙节点中第一滑动连接板的结构示意图，图6b示出了第一滑动连接板的侧视图，图6c示出了第一滑动连接板的俯视图；
图7a示出了根据本发明的一个实施例的耗能竖缝装配式剪力墙节点中第二滑动连接板的结构示意图，图7b示出了第二滑动连接板的侧视图，图7c示出了第二滑动连接板的俯视图。
附图标记说明：
1、预埋板；2、摩擦片；3、滑动连接板；4、肋板；5、固定件；6、抗剪板；7、第一连接件；8、第二连接件；9、条形孔；10、焊接件；11、第一墙体；12、第二墙体。
具体实施方式
下面将更详细地描述本发明的优选实施方式。虽然以下描述了本发明的优选实施方式，然而应该理解，可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了使本发明更加透彻和完整，并且能够将本发明的范围完整地传达给本领域的技术人员。
为解决现有技术存在的问题，本发明提供了一种耗能竖缝装配式剪力墙节点，该节点包括第一墙体、第二墙体与阻尼结构，第一墙体垂直于第二墙体；阻尼结构包括一对预埋板、一对滑动连接板和一对摩擦片，预埋板连接于第一墙体或第二墙体内，每个摩擦片设于一个预埋板和一个滑动连接板之间，滑动连接板可滑动地连接于摩擦片和预埋板，且一对滑动连接板相互连接。
本发明涉及的耗能竖缝装配式剪力墙节点，采用了阻尼结构进行连接，可大大减少现场的混凝土浇筑等湿作业工作量，实现竖缝的干式连接；在水平荷载作用下，竖缝中的阻尼结构先达到屈服耗能，起到减小墙肢破坏，提高结构抗震性能的作用，同时其作为连接装置，也可实现装配式剪力墙结构的整体性能。
第一墙体与第二墙体之间形成间隙，阻尼结构设于间隙内；一对滑动连接板分别为第一滑动连接板和第二滑动连接板，一个预埋板、一个摩擦片和第一滑动连接板构成了第一阻尼装置，第一滑动连接板通过摩擦片和预埋板连接于第一墙体内，即第一阻尼装置连接于第一墙体；一个预埋板、一个摩擦片和第二滑动连接板构成了第二阻尼装置，第二滑动连接板通过摩擦片和预埋板连接于第二墙体内，即第二阻尼装置连接于第二墙体，第一滑动连接板与第二滑动连接板相互连接，即第一阻尼装置与第二阻尼装置相互连接形成了阻尼结构整体，阻尼结构具有两个滑动摩擦面，一个是第一滑动连接板与摩擦片之间的滑动摩擦，另一个是第二滑动连接板与摩擦片之间的滑动摩擦，以此实现墙体之间的干式连接，减少现场的混凝土浇筑等湿作业工作量，提升工作效率，同时其作为连接装置，也可实现装配式剪力墙结构的整体性能。
优选地，滑动连接板与预埋板和摩擦片相互平行设置，一个预埋板通过垂直连接的多个固定件连接于第一墙体的墙面，另一个预埋板通过垂直连接的多个固定件固连于第二墙体的侧面。
优选地，固定件为锚栓，多个固定件在每个预埋板上对称地排成两列插入第一墙体或第二墙体内，使预埋板稳定地连接于第一墙体或第二墙体，预埋板两侧各开有多个锚栓孔，用于连接固定件，固定件的数量根据设计需求而定。
优选地，每个滑动连接板上设有一对条形孔，条形孔沿竖直方向设置；滑动连接板通过垂直穿过条形孔的多个第一连接件连接于摩擦片和预埋板，滑动连接板能够以条形孔为滑槽上下滑动。
优选地，摩擦片上设有多个连接孔，每个第一连接件依次穿过一个条形孔和一个连接孔连接于预埋件；
当剪力墙受水平力时，第一墙体与第二墙体在竖直方向的形变带动滑动连接板以条形孔为滑槽相对于摩擦片和预埋板滑动。
第一连接件为高强螺栓，摩擦片和预埋板的两侧均开有一列螺栓孔，用于连接第一连接件；条形孔位于滑动连接板的两侧，且每侧的条形孔对应多个螺栓孔，多个高强螺栓依次穿过条形孔和摩擦片上的螺栓孔连接于预埋板上的螺栓孔内；多个高强螺栓沿条形孔成列排布，且高强螺栓的螺栓头位于一对滑动连接板相对的一侧，以向滑动连接板提供预紧力；
当剪力墙受水平力时，第一墙体或第二墙体的顶部受水平力而形变产生位移，造成墙体相互之间竖直方向的错动，而由于预埋板固定连接于第一墙体或第二墙体，第一墙体或第二墙体在竖直方向的相对移动带动滑动连接板以条形孔为滑槽滑动，摩擦片在滑动连接板和预埋板之间提供摩擦力，以达到较好的耗能效果。
摩擦片和预埋板的两侧的每列螺栓孔的数量为多个，每个螺栓孔用于连接第一连接件，每列螺栓孔对应的多个第一连接件均布于一个条形孔内。
摩擦片可以采用不同材料制成，如橡胶、金属片等，在实际应用中，根据设计需求选择相应摩擦系数所对应的材料，从而实现良好的耗能。
优选地，还包括一对抗剪板，抗剪板垂直连接于预埋板，且位于第一墙体或第二墙体内。
每个预埋板通过对称设置的多个固定件，即锚栓和一个抗剪板预先安装在第一墙体或第二墙体内，使预埋板与墙体成为一个整体，且第一墙体内的预埋板与第二墙体内的预埋板对称设置，抗剪板根据实际强度需求而设置，不强制要求对称结构，锚栓的数量同样根据实际需要而定。
优选地，每个滑动连接板的中部设有一对肋板，一对滑动连接板的肋板相互插接。第一滑动连接板的一对肋板间距小于第二滑动连接板的一对肋板间距。
优选地，肋板上设有多个安装孔，两对肋板通过穿过安装孔的第二连接件和焊接件相互连接。
优选地，第二连接件为螺栓，焊接件通过塞焊形成。安装孔其中一部分用于连接螺栓，另一部分用于通过塞焊形成焊接件。
一对滑动连接板通过第二连接件，即螺栓，和焊接件互相连接，使第一阻尼装置和第二阻尼装置形成阻尼结构整体，实现装配式剪力墙结构的整体性能。
本发明涉及的耗能竖缝装配式剪力墙节点，能在水平荷载作用下，使阻尼结构屈服耗能，起到减小墙肢破坏，提高结构抗震性能的作用；各个部件构造简单，易于加工，安装拆卸也十分方便，作为连接装置的阻尼结构可根据工程实际确定其尺寸等，所用材料为钢板及型钢等，成本低廉，可有效降低装配式剪力墙结构的造价；该构造方式经济适用，操作方便，耗能能力强，摩擦性能稳定，耐久性好，可广泛适用于装配式剪力墙结构竖缝中；在地震发生后，将破坏的阻尼结构进行替换，即可使装配式剪力墙结构恢复功能。
实施例1
如图1至图7c所示，本发明提供了一种耗能竖缝装配式剪力墙节点，该节点包括第一墙体11、第二墙体12与阻尼结构，第一墙体11垂直于第二墙体12；阻尼结构包括一对预埋板1、一对滑动连接板3和摩擦片2，预埋板1连接于第一墙体11或第二墙体12内，每个摩擦片2设于一个预埋板1和一个滑动连接板3之间，滑动连接板3可滑动地连接于摩擦片2和预埋板1，且一对滑动连接板3相互连接。
第一墙体11与第二墙体12之间形成间隙，阻尼结构设于间隙内；一对滑动连接板3分别为第一滑动连接板和第二滑动连接板，一个预埋板1、一个摩擦片2和第一滑动连接板构成了第一阻尼装置，第一滑动连接板通过摩擦片2和预埋板1连接于第一墙体11内，即第一阻尼装置连接于第一墙体11；一个预埋板1、一个摩擦片2和第二滑动连接板构成了第二阻尼装置，第二滑动连接板4通过摩擦片2和预埋板1连接于第二墙体内，即第二阻尼装置连接于第二墙体12，第一滑动连接板与第二滑动连接板相互连接，即第一阻尼装置与第二阻尼装置相互连接形成了阻尼结构整体，阻尼结构具有两个滑动摩擦面，一个是第一滑动连接板与摩擦片之间的滑动摩擦，另一个是第二滑动连接板与摩擦片之间的滑动摩擦。
在本实施例中，滑动连接板3与预埋板1和摩擦片2相互平行设置，一个预埋板1通过垂直连接的多个固定件5连接于第一墙体11的墙面，另一个预埋板1通过垂直连接的多个固定件5固连于第二墙体12的侧面。
在本实施例中，固定件5为锚栓，多个固定件5在每个预埋板1上对称地排成两列插入第一墙体11或第二墙体12内，使预埋板1稳定地连接于第一墙体11或第二墙体12，预埋板1两侧各开有多个锚栓孔，用于连接固定件5，固定件5的数量为六个，每列三个。
在本实施例中，滑动连接板上设有一对条形孔9，条形孔9沿竖直方向设置；
滑动连接板3通过垂直穿过条形孔9的多个第一连接件7连接于摩擦片2和预埋板1，滑动连接板3能够以条形孔9为滑槽上下滑动。
在本实施例中，摩擦片2上设有多个连接孔，每个第一连接件7依次穿过一个条形孔9和一个连接孔连接于预埋件1；
当剪力墙受水平力时，第一墙体与第二墙体在竖直方向的形变带动滑动连接板以条形孔9为滑槽相对于摩擦片2和预埋板1滑动。
第一连接件7为高强螺栓，摩擦片2和预埋板1的两侧均开有一列螺栓孔，用于连接第一连接件7；条形孔9位于滑动连接板3的两侧，且每侧的条形孔9对应多个螺栓孔，多个高强螺栓依次穿过条形孔9和摩擦片2上的螺栓孔连接于预埋板1上的螺栓孔内；多个高强螺栓沿条形孔9成列排布，且高强螺栓的螺栓头位于一对滑动连接板3相对的一侧，以向滑动连接板3提供预紧力；
当剪力墙受水平力时，第一墙体11或第二墙体12的顶部受水平力而形变产生位移，造成相互之间竖直方向的错动，而由于预埋板1固定连接于第一墙体11或第二墙体12，第一墙体11或第二墙体12在竖直方向的相对移动带动滑动连接板3的以条形孔9为滑槽相滑动，摩擦片2在滑动连接板3和预埋板1之间提供摩擦力，以达到较好的效果。
在本实施例中，摩擦片2和预埋板1的两侧的每列螺栓孔的数量为四个，每个螺栓孔用于连接第一连接件7，每列螺栓孔对应的四个第一连接件7均布于一个条形孔9内。
在本实施例中，摩擦片2由橡胶制成。
在本实施例中，还包括一对抗剪板6，抗剪板6垂直连接于预埋板1，且位于第一墙体或第二墙体内。
每个预埋板1通过对称设置的多个固定件5，即锚栓和一个抗剪板6对称预先安装在第一墙体或第二墙体内，使预埋板1与墙体成为一个整体，且第一墙体11内的预埋板1与第二墙体12内的预埋板1对称设置。
在本实施例中，每个滑动连接板3的中部设有一对肋板4，一对滑动连接板3的肋板4相互插接。第一滑动连接板的一对肋板4间距小于第二滑动连接板的一对肋板4间距。
在本实施例中，肋板4上设有多个安装孔，两对肋板4通过穿过安装孔的第二连接件8和焊接件10相互连接。
在本实施例中，第二连接件8为螺栓，焊接件10通过塞焊形成。安装孔的数量为多个，其中一部分用于连接螺栓，另一部分用于通过塞焊形成焊接件10。
在本实施例中，安装孔的数量为七个，其中两个用于连接第二连接件8，另外五个用于焊接。
一对滑动连接板通过第二连接件8和焊接件10互相连接，使第一阻尼装置和第二阻尼装置形成阻尼结构整体，实现装配式剪力墙结构的整体性能。
在本实施例中，预埋板1的尺寸为150mm×300mm×15mm；
摩擦片的尺寸为150mm×300mm×5mm；
滑动连接板的尺寸为150mm×300mm×10mm，肋板长度为45mm，第一滑动连接板的一对肋板4间距为40mm，第二滑动连接板的一对肋板4间距为62mm，条形孔长280mm。
以上已经描述了本发明的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。

Claims (9)

1.一种耗能竖缝装配式剪力墙节点，其特征在于，所述节点包括第一墙体(11)、第二墙体(12)与阻尼结构，所述第一墙体(11)垂直于所述第二墙体(12)，所述阻尼结构包括一对预埋板(1)、一对滑动连接板(3)和一对摩擦片(2)，所述预埋板(1)连接于所述第一墙体(11)或所述第二墙体(12)内，每个所述摩擦片(2)设于一个所述预埋板(1)和一个所述滑动连接板(3)之间，所述滑动连接板(3)可滑动地连接于所述摩擦片(2)和预埋板(1)，且一对所述滑动连接板(3)相互连接。
2.根据权利要求1所述的耗能竖缝装配式剪力墙节点，其特征在于，所述滑动连接板(3)与所述预埋板(1)和所述摩擦片(2)相互平行设置，一个所述预埋板(1)通过垂直连接的多个固定件(5)连接于所述第一墙体(11)的墙面，另一个所述预埋板(1)通过垂直连接的多个固定件(5)固连于所述第二墙体(12)的侧面。
3.根据权利要求2所述的耗能竖缝装配式剪力墙节点，其特征在于，所述固定件(5)为锚栓。
4.根据权利要求2所述的耗能竖缝装配式剪力墙节点，其特征在于，每个所述滑动连接板(3)上均设有一对条形孔(9)，所述条形孔(9)沿竖直方向设置；
所述滑动连接板(3)通过垂直穿过所述条形孔(9)的多个第一连接件(7)连接于所述摩擦片(2)和所述预埋板(1)，所述滑动连接板(3)能够以所述条形孔(9)为滑槽上下滑动。
5.根据权利要求4所述的耗能竖缝装配式剪力墙节点，其特征在于，所述摩擦片(2)上设有多个连接孔，每个所述第一连接件(7)依次穿过一个所述条形孔(9)和一个所述连接孔连接于所述预埋件(1)；
当所述剪力墙受水平力时，所述第一墙体(11)与所述第二墙体(12)在竖直方向的形变带动所述滑动连接板(3)以所述条形孔(9)为滑槽相对于所述摩擦片(2)和所述预埋板(1)滑动。
6.根据权利要求2所述的耗能竖缝装配式剪力墙节点，其特征在于，还包括一对抗剪板(6)，所述抗剪板(6)垂直连接于所述预埋板(1)，且位于所述第一墙体(11)或所述第二墙体(12)内。
7.根据权利要求6所述的耗能竖缝装配式剪力墙节点，其特征在于，每个所述滑动连接板(3)的中部设有一对肋板(4)，一对所述滑动连接板(3)的所述肋板(4)相互插接。
8.根据权利要求7所述的耗能竖缝装配式剪力墙节点，其特征在于，所述肋板(4)上设有多个安装孔，两对所述肋板通过穿过所述安装孔的第二连接件(8)和焊接件(10)相互连接。
9.根据权利要求8所述的耗能竖缝装配式剪力墙节点，其特征在于，所述第二连接件(8)为螺栓。
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