CN114000620A - 一种内置开孔钢板组合剪力墙 - Google Patents
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Abstract
本发明是一种内置开孔钢板组合剪力墙，包括开孔钢板，所述开孔钢板的板面两侧设置有钢筋网片，在开孔钢板的板面上均布有若干开孔，开孔内穿接有拉结筋，拉结筋的两端分别与两侧的钢筋网片相连接，拉结筋、开孔钢板和钢筋网片形成结构骨架，并且通过现浇混凝土方式对结构骨架进行一次浇筑直至两侧填充形成混凝土板。本发明主要通过开孔钢板调节拉力场分布，增强钢板拉力场与混凝土板压力场协同工作能力，极大提升组合剪力墙抗侧刚度、耗能能力和延性，同时解决了传统栓钉组合剪力墙浇筑过程繁琐的缺点，加速了施工效率，并且构造简洁，成本低，施工便捷高效，性能提升显著，适合于工程结构抗侧及耗能。
Description
技术领域
本发明涉及土木工程组合结构技术领域，具体涉及一种内置开孔钢板组合剪力墙。
背景技术
随着国家综合国力的发展和建造技术的提升，我国高层建筑领域正沿着高度更高、受力性能更优越的趋势稳步前进。而伴随建筑高度的增加，结构受到地震、风等侧向作用下的响应愈发突出，更有甚者因抗侧能力不足或耗能能力欠缺而发生倒塌，严重影响高层建筑的使用和运营安全。我国又是地震、台（飓）风等自然灾害多发的国家，有效提升高层建筑的抗侧能力是亟待解决的技术难题。
近年来，国内外学者在提升高层建筑抗侧能力和耗能能力领域，开展了从各类型剪力墙到各类减振隔震阻尼器的广泛研究，尤其是从传统的混凝土剪力墙到钢板剪力墙，再到组合剪力墙，剪力墙种类十分繁多。混凝土剪力墙抗侧刚度大，但耗能能力和延性差；钢板剪力墙延性好，耗能能力强，但抗侧刚度小，且滞回曲线捏缩严重，面外鼓曲有时会造成钢板撕裂；组合剪力墙兼具钢板剪力墙和混凝土剪力墙优势，在提高抗侧刚度的同时，也增强了耗能能力和延性。传统的组合剪力墙是内嵌焊有栓钉的薄钢板，利用栓钉作为剪力连接件与两侧钢筋混凝土板连接，一方面，薄钢板在受力过程中除因为栓钉的焊接导致的残余应力和初始缺陷外，仍然存在钢板破坏撕裂的问题；另一方面，混凝土一旦压碎剥落，钢筋混凝土板与栓钉间的联系即被破坏，丧失两侧混凝土板后期的防屈曲约束的作用；再者，受力时，部分开孔或未开孔钢板拉力场与混凝土板压力场不正交，协同受力效率较低；同时，此类组合剪力墙的施工也较为繁琐，钢筋混凝土板需要进行两面分批浇筑，由此也会带来重心不对称的问题。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术存在的问题，提供一种内置开孔钢板组合剪力墙，利用开孔钢板和钢筋混凝土板共同承担剪力，提高抗侧刚度，避免局部屈曲和钢板撕裂破坏，调节钢板拉力场分布；内置拉结筋提高开孔钢板与钢筋混凝土板连接性能，在钢板鼓曲过程中，延长钢筋混凝土板承载时间，发挥其防屈曲约束作用，使组合剪力墙结构在抗侧过程中形成两道防线，增强了抗侧刚度、耗能能力和延性，同时，避免了复杂施工过程，加速了施工效率。
为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明通过以下技术方案实现：
一种内置开孔钢板组合剪力墙，包括开孔钢板，所述开孔钢板的各侧边端设有端板，在所述端板的内侧面且位于开孔钢板上设有拼接板，所述拼接板通过定位螺栓与开孔钢板相栓接在一起，所述拼接板通过纵向焊缝与端板相焊接在一起。
进一步的，所述开孔钢板的板面两侧设置有钢筋网片，在所述开孔钢板由拼接板所围成的板面上均布有若干开孔，开孔内穿接有拉结筋，所述拉结筋的两端分别与两侧的钢筋网片相连接，所述拉结筋、开孔钢板和钢筋网片形成结构骨架，并且通过现浇混凝土方式对结构骨架进行一次浇筑直至两侧填充形成混凝土板。
进一步的，所述端板的外侧面上连接有鱼尾板。
进一步的，在每个或上下对边位置的所述鱼尾板上焊接有框架梁柱翼缘板。
进一步的，所述拉结筋与钢筋网片的连接方式为焊接或机械连接。
本发明的有益效果是:
本发明主要通过开孔钢板调节拉力场分布，增强钢板拉力场与混凝土板压力场协同工作能力，且开孔可避免局部屈曲和钢板撕裂，通过拉结筋提高开孔钢板与两侧钢筋混凝土板的连接，延长混凝土板的承载时间，发挥钢筋混泥土板后期的防约束屈曲作用，形成两道防线，极大提升组合剪力墙抗侧刚度、耗能能力和延性，同时解决了传统栓钉组合剪力墙浇筑过程繁琐的缺点，加速了施工效率，并且构造简洁，成本低，施工便捷高效，性能提升显著，适合于工程结构抗侧及耗能。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明的钢结构部分组成图；
图3为本发明图2的拆分图；
图4为本发明的混凝土板与钢结构的构造图；
图5为本发明的拉结筋、开孔钢板与钢筋网片连接关系图；
图6为本发明图5中钢筋网片与拉结筋的其中一种连接方式图。
图中标号说明：1、拉结筋；2、开孔钢板；3、钢筋网片；4、混凝土板；5、鱼尾板；6、拼接板；7、端板；8、摩擦型高强螺栓；9、框架梁翼缘板；10、框架柱翼缘板；11、定位螺栓。
具体实施方式
下面将参考附图并结合实施例，来详细说明本发明。
如图1至图3所示，一种内置开孔钢板组合剪力墙，包括开孔钢板2，所述开孔钢板2的各侧边端设有端板7，在所述端板7的内侧面且位于开孔钢板2上设有拼接板6，所述拼接板6通过定位螺栓11与开孔钢板2相栓接在一起，所述拼接板6通过纵向焊缝与端板7相焊接在一起。
如图1、图4至图6所示，所述开孔钢板2的板面两侧设置有钢筋网片3，在所述开孔钢板2由拼接板6所围成的板面上均布有若干开孔，开孔内穿接有拉结筋1，所述拉结筋1的两端分别与两侧的钢筋网片3相连接，所述拉结筋1、开孔钢板2和钢筋网片形成结构骨架，并且通过现浇混凝土方式对结构骨架进行一次浇筑直至两侧填充形成混凝土板4，在本实施例中，开孔钢板2上的开孔形式可为方孔、圆孔、椭圆孔、菱形孔等各种形状，开孔布置应等间距分布，开孔数量、开孔尺寸、分布形式以及开孔钢板2的厚度等参数根据拉力场与混凝土板4压力场正交协同这一需求进行调节，而开孔钢板2的材料宜采用低屈服钢材，钢材使用牌号根据需求调节，拉结筋1可采用钢材或FRP、GFRP等高抗拉强度的复合材料筋，拉结筋1的材料强度根据需求进行调节，钢筋网片3的配筋率、布置形式也根据需求进行调节，混凝土板4可采用商品混凝土、现场搅拌混凝土、UHPC、ECC等高性能混凝土，混凝土强度根据需求进行调节。
所述端板7的外侧面上连接有鱼尾板5，在本实施例中，端板7与鱼尾板5之间通过摩擦型高强螺栓8相连接。
在每个或上下对边位置的所述鱼尾板5上焊接有框架梁柱翼缘板，在本实施例中，框架梁柱翼缘板包括框架梁翼缘板9和框架柱翼缘板10，框架梁翼缘板9焊接在上下对边位置的鱼尾板5上，框架柱翼缘板10焊接在左右对边位置的鱼尾板5上。
所述拉结筋1与钢筋网片3的连接方式为焊接或机械连接，在本实施例中，机械连接方式可采用螺纹/栓紧固件，也可直接将拉结筋1的端部进行弯折后进行连接，弯折角度根据需求进行调节。
本发明原理
本发明中通过开孔钢板2调节钢板拉力场分布，增强开孔钢板2拉力场与混凝土板4压力场协同工作能力，且开孔可避免局部屈曲和钢板撕裂，通过拉结筋1提高开孔钢板2与两侧混凝土板4的连接，延长混凝土板4的承载时间，发挥混凝土板4后期的防约束屈曲作用，形成两道防线，极大提升组合剪力墙抗侧刚度、耗能能力和延性；中小震下，开孔钢板2与混凝土板4共同受力，拉压力场高效协同工作，且混凝土板4压溃参与耗能；大震下，则主要由开孔钢板2屈服耗能，但此时混凝土板4尚未完全脱落，仍可提供一定的抗侧刚度；其同时解决了传统栓钉组合剪力墙浇筑过程繁琐的缺点，加速了施工效率；另外，实际施工时应根据开孔钢板2拉力场与混凝土板4压力场的协同要求，按需调节开孔钢板2开孔形状、间距、数量、尺寸、分布、钢板厚度、材料强度，拉结筋1材料、强度、连接方式，钢筋网片3配筋率、布置形式以及混凝土板4的种类和强度等一系列参数，调整其抗侧刚度、耗能能力、延性等受力性能。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种内置开孔钢板组合剪力墙，其特征在于，包括开孔钢板（2），所述开孔钢板（2）的各侧边端设有端板（7），在所述端板（7）的内侧面且位于开孔钢板（2）上设有拼接板（6），所述拼接板（6）通过定位螺栓(11)与开孔钢板（2）相栓接在一起，所述拼接板（6）通过纵向焊缝与端板（7）相焊接在一起。
2.根据权利要求1所述的内置开孔钢板组合剪力墙，其特征在于，所述开孔钢板（2）的板面两侧设置有钢筋网片（3），在所述开孔钢板（2）由拼接板（6）所围成的板面上均布有若干开孔，开孔内穿接有拉结筋（1），所述拉结筋（1）的两端分别与两侧的钢筋网片（3）相连接，所述拉结筋（1）、开孔钢板（2）和钢筋网片形成结构骨架，并且通过现浇混凝土方式对结构骨架进行一次浇筑直至两侧填充形成混凝土板（4）。
3.根据权利要求2所述的内置开孔钢板组合剪力墙，其特征在于，所述端板（7）的外侧面上连接有鱼尾板（5）。
4.根据权利要求3所述的内置开孔钢板组合剪力墙，其特征在于，在每个或上下对边位置的所述鱼尾板（5）上焊接有框架梁柱翼缘板。
5.根据权利要求2或4所述的内置开孔钢板组合剪力墙，其特征在于，所述拉结筋（1）与钢筋网片（3）的连接方式为焊接或机械连接。
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Cited By (1)
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| CN114703739A (zh) * | 2022-03-18 | 2022-07-05 | 西南交通大学 | 一种阻碍断层破坏桥塔的隔震装置 |
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