CN114351891A - 一种带有交错开圆孔屈曲约束钢板墙的摇摆结构体系 - Google Patents

Abstract

本发明属于建筑结构技术领域，具体涉及一种带有交错开圆孔屈曲约束钢板墙的摇摆结构体系。包括交错开圆孔屈曲约束钢板墙、摇摆结构和框架，所述摇摆结构的底部与基础铰接，所述摇摆结构的至少一侧设置有框架，所述框架与摇摆结构平行设置且留有一定间距，所述摇摆结构与所述框架在各层楼面处通过连杆进行连接，所述摇摆结构、框架以及连杆围成的区域内设置有交错开圆孔屈曲约束钢板墙。本发明通过在屈曲约束钢板墙上交错开圆孔，解决了四边连接屈曲约束钢板墙易于在周边连接处首先发生破坏的关键问题，同时本发明的摇摆结构体系有利于交错开圆孔屈曲约束钢板墙耗能减震作用的充分发挥。

Description

一种带有交错开圆孔屈曲约束钢板墙的摇摆结构体系

技术领域

本发明属于建筑结构技术领域，具体涉及一种带有交错开圆孔屈曲约束钢板墙的摇摆结构体系。

背景技术

框架结构是目前建筑结构中应用最广泛的一种结构形式，具有良好受力性能的屈曲约束钢板剪力墙可作为抗侧力构件和耗能减震构件用来提高框架结构的承载力、抗侧刚度、耗能能力，减轻框架结构在地震作用下的损伤。屈曲约束钢板墙的连接方式有很多种，其中以四边连接屈曲约束钢板墙的受力效率最高，但比较容易在周边非约束区特别是连接处首先发生破坏，影响屈曲约束钢板墙受力性能的充分发挥。此外，由于耗能减震构件往往作为水平受力构件布置在框架结构中，耗能减震构件进入屈服状态后的残余变形难以恢复，不利于震后更换。

发明内容

基于上述现有技术中存在的问题，本发明提供了一种带有交错开圆孔屈曲约束钢板墙的摇摆结构体系，并具体公开了以下技术方案：

一种带有交错开圆孔屈曲约束钢板墙的摇摆结构体系，包括交错开圆孔屈曲约束钢板墙、摇摆结构和框架，所述摇摆结构的底部与基础铰接，所述摇摆结构的至少一侧设置有框架，所述框架与摇摆结构平行设置且留有一定间距，所述摇摆结构与所述框架在各层楼面处通过连杆进行连接，所述摇摆结构、框架以及连杆围成的区域内设置有交错开圆孔屈曲约束钢板墙。

进一步的，所述摇摆结构的底部与基础铰接，所述摇摆结构两侧的弦杆底端通过预应力钢绞线与基础连接。

进一步的，所述摇摆结构为摇摆钢桁架、钢筋混凝土摇摆墙或组合摇摆墙中的一种。

进一步的，所述交错开圆孔屈曲约束钢板墙包括中间的芯板以及芯板两侧的约束板，所述交错开圆孔屈曲约束钢板墙的四边通过焊接或高强度螺栓连接的方式与摇摆结构及框架上的连接板进行连接。

进一步的，所述芯板上开设有若干圆孔，所述芯板在水平和竖直方向上分隔为偶数个正方形区格，每个方向的区格个数至少为四个，所述圆孔在区格的交点处间隔设置且相邻的两排圆孔相互错开，形成45°方向的斜向排列。

进一步的，所述连杆采用型钢制成，所述连杆的两端分别与摇摆结构及框架铰接。

进一步的，所述框架采用钢框架、钢筋混凝土框架或组合结构框架中的一种。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

1、本发明通过在屈曲约束钢板墙的芯板上开圆孔使其薄弱区分布在约束板覆盖的范围内，解决了四边连接屈曲约束钢板墙易于在周边连接处首先发生破坏的问题。通过圆孔的交错布置使孔间的板带与钢板墙的主拉应力和主压应力方向一致，提高屈曲约束钢板墙的材料利用效率。同时，还可以通过调整圆孔的直径大小灵活调整屈曲约束钢板墙的刚度和承载力以满足设计需求。

2、本发明中将交错开圆孔屈曲约束钢板墙设置于结构的变形集中部位，有利于充分发挥交错开圆孔屈曲约束钢板墙的耗能减震能力。

3、本发明的摇摆结构体系可利用摇摆结构使结构的层间侧移趋于均匀，利用预应力钢绞线实现结构震后变形可恢复，有利于提高结构体系的抗震性能和震后可恢复性，具有广阔的应用前景。

附图说明

图1为本发明的摇摆结构设置在框架端部时的结构示意图。

图2为本发明的摇摆结构设置在框架中部时的结构示意图。

图3为本发明的交错开圆孔屈曲约束钢板墙的组成示意图。

图4为图3的剖视图。

图5为本发明的交错开圆孔屈曲约束钢板墙中间的芯板及开孔示意图

1-交错开圆孔屈曲约束钢板墙、2-摇摆结构、3-预应力钢绞线、4-连杆、5-框架、6-芯板、7-约束板。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

参照图1-5，一种带有交错开圆孔屈曲约束钢板墙的摇摆结构体系，包括交错开圆孔屈曲约束钢板墙1、摇摆结构2和框架5，所述摇摆结构2的底部与基础铰接，所述摇摆结构2的至少一侧设置有框架5，所述框架5与摇摆结构2平行设置且留有一定间距，所述摇摆结构2与所述框架5在各层楼面处通过连杆4进行连接，所述摇摆结构2、框架5以及连杆4围成的区域内设置有交错开圆孔屈曲约束钢板墙1。

当摇摆结构2的一侧设置有框架5时，即相当于摇摆结构2设置于框架5端部的情况，当摇摆结构2的两侧均设置有框架5时，即相当于摇摆结构2设置于框架5中部的情况，上述两种情况均有利于交错开圆孔屈曲约束钢板墙1受力性能的充分发挥，从而起到良好的耗能减震作用。

在本实施例中，所述摇摆结构2的底部与基础铰接，所述摇摆结构2为摇摆钢桁架、钢筋混凝土摇摆墙或组合摇摆墙中的一种，所述摇摆结构2两侧的弦杆底端通过预应力钢绞线3与基础连接，所述框架5采用钢框架、钢筋混凝土框架或组合结构框架中的一种。交错开圆孔屈曲约束钢板墙1和摇摆结构2的设置能够有效增强框架结构的抗震性能和震后残余变形恢复能力。

在本实施例中，所述交错开圆孔屈曲约束钢板墙1包括中间的芯板6以及芯板两侧的约束板7，所述交错开圆孔屈曲约束钢板墙1的四边通过焊接的方式与摇摆结构2及框架5上的连接板进行连接。在其他实施例中交错开圆孔屈曲约束钢板墙1的四边也可以通过高强度螺栓与摇摆结构2及框架5上的连接板进行连接。

在本实施例中，所述芯板6上开设有若干圆孔，所述芯板6在水平和竖直方向上分隔为偶数个正方形区格，每个方向的区格个数至少为四个，所述圆孔在区格的交点处间隔设置且相邻的两排圆孔相互错开，形成45°方向的斜向排列。上述圆孔的排布方式可以在圆孔间形成45°方向的连续拉力带或压力带，从而提高交错开圆孔屈曲约束钢板墙1的耗能减震能力。

本实施例中，所述连杆4采用型钢制成，所述连杆4的两端分别与摇摆结构2及框架5铰接，连杆的铰接连接方式可以使摇摆结构2和框架5之间的错动变形全部集中于交错开圆孔屈曲约束钢板墙1，有利于提高耗能减震能力。

以上所述，仅是本发明较佳实施例而已，并非对本发明的技术范围作任何限制，故凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何细微修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围。

Claims (7)

1.一种带有交错开圆孔屈曲约束钢板墙的摇摆结构体系，其特征在于，包括交错开圆孔屈曲约束钢板墙、摇摆结构和框架，所述摇摆结构的底部与基础铰接，所述摇摆结构的至少一侧设置有框架，所述框架与摇摆结构平行设置且留有一定间距，所述摇摆结构与所述框架在各层楼面处通过连杆进行连接，所述摇摆结构、框架以及连杆围成的区域内设置有交错开圆孔屈曲约束钢板墙。

2.根据权利要求1所述的一种带有交错开圆孔屈曲约束钢板墙的摇摆结构体系，其特征在于，所述摇摆结构的底部与基础铰接，所述摇摆结构两侧的弦杆底端通过预应力钢绞线与基础连接。

3.根据权利要求1所述的一种带有交错开圆孔屈曲约束钢板墙的摇摆结构体系，其特征在于，所述摇摆结构为摇摆钢桁架、钢筋混凝土摇摆墙或组合摇摆墙中的一种。

4.根据权利要求1所述的一种带有交错开圆孔屈曲约束钢板墙的摇摆结构体系，其特征在于，所述交错开圆孔屈曲约束钢板墙包括中间的芯板以及芯板两侧的约束板，所述交错开圆孔屈曲约束钢板墙的四边通过焊接或高强度螺栓连接的方式与摇摆结构及框架上的连接板进行连接。

5.根据权利要求4所述的一种带有交错开圆孔屈曲约束钢板墙的摇摆结构体系，其特征在于，所述芯板上开设有若干圆孔，所述芯板在水平和竖直方向上分隔为偶数个正方形区格，每个方向的区格个数至少为四个，所述圆孔在区格的交点处间隔设置且相邻的两排圆孔相互错开，形成45°方向的斜向排列。

6.根据权利要求1所述的一种带有交错开圆孔屈曲约束钢板墙的摇摆结构体系，其特征在于，所述连杆采用型钢制成，所述连杆的两端分别与摇摆结构及框架铰接。

7.根据权利要求1所述的一种带有交错开圆孔屈曲约束钢板墙的摇摆结构体系，其特征在于，所述框架采用钢框架、钢筋混凝土框架或组合结构框架中的一种。

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