CN114673276B - 一种装配式自复位减震墙体框架结构 - Google Patents

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Abstract

一种装配式自复位减震墙体框架结构。本发明提供了一种包括框架本体，框架本体内沿其高度方向设有由若干个墙板单元组合而成的减震墙板组，减震墙板的顶端和底端均与框架本体插接连接，每两个相邻的墙板单元之间均设有减震层，减震墙板组的两侧均设有与其相互贴合的复位板，减震墙板组内安装有贯穿其左右两侧的预拉弹簧，预拉弹簧的两端分别与复位板固定连接，减震墙板组分成若干个墙板单元，并在每两个相邻的墙板单元之间设置减震层，能够使该墙体框架结构能够降低墙体在地震中的损伤并为主体结构提供稳定的耗能能力，在减震墙板组的两侧均设置与其相互贴合的通过于拉弹簧拉紧的复位板，使减震墙板组具有自复位能力，可以降低墙体的残余位移，从而在震后快速恢复正常使用功能。

Description

一种装配式自复位减震墙体框架结构
技术领域
本发明涉及减震墙体框架结构设计技术领域，尤其是涉及一种装配式自复位减震墙体框架结构。
背景技术
2016年国务院印发《关于大力发展装配式建筑的指导意见》，随着装配式建筑市场的爆发式增长，国内学者对装配式减震墙体的研究越来越深入，在框架结构中采用减震墙体可有效降低墙体对框架结构的附加刚度和约束效应，减震墙板单元间的减震层可提供一定的附加阻尼消耗地震能量。
装配式减震墙体结构通过在墙板单元结合面之间粘结预制摩擦材料来实现墙板之间的摩擦滞回耗能，该摩擦材料层只需保证粘结力大于摩擦力即可为墙板单元间提供一个稳定的摩擦系数，并通过弱化墙板单元间连接部位的强度，控制薄弱部位集中耗能，有效降低结构在地震中的损伤。但该墙板由于缺乏自复位构件，在地震后，墙板之间会产生较大的残余位移，难以立即恢复正常使用，需要较高的维修及更换成本。
发明内容
本发明的目的在于提供一种装配式自复位减震墙体框架结构，该墙体框架结构不仅能够降低墙体在地震中的损伤并为主体结构提供稳定的耗能能力，而且还具有自复位能力可以降低墙体的残余位移从而在震后快速恢复正常使用功能。
本发明提供一种装配式自复位减震墙体框架结构，包括框架本体，所述框架本体内沿其高度方向设有由若干个墙板单元组合而成的减震墙板组，所述减震墙板组的顶端和底端均与所述框架本体插接连接，每两个相邻的所述墙板单元之间均设有减震层，所述减震墙板组的两侧均设有与其相互贴合的复位板，所述减震墙板组内安装有贯穿其左右两侧的预拉弹簧，所述预拉弹簧的两端分别与所述复位板固定连接。
进一步的，所述框架本体包括框架顶梁、框架底梁和两个框架柱，所述框架顶梁与所述框架底梁相互平行，所述框架顶梁和所述框架底梁的两端均与所述框架柱固定连接。
进一步的，所述减震墙板组由上往下依次包括第一墙板单元、第二墙板单元和第三墙板单元，所述第二墙板单元的顶端和所述第三墙板单元的顶端均设有凸条，所述第二墙板单元的底端和所述第一墙板单元的底端设有与所述凸条对应的凹槽。
进一步的，所述凸条与所述凹槽相互吻合。
进一步的，所述框架顶梁的底端和所述框架底梁的顶端均固定有若干个等间距排列的T型连接件，所述第一墙板单元的顶端与所述第三墙板的底端均设有与所述T型连接件插接端相适配的限位槽。
进一步的，所述第二墙板单元内靠近所述第一墙板单元的一侧以及所述第三墙板单元内靠近所述第二墙板单元的一侧均埋设有钢管，所述预拉弹簧安装在所述钢管内。
进一步的，每个所述预拉弹簧的两侧均固定连接有所述复位板，所述复位板上设有条形孔，所述复位板远离所述减震墙板组的一侧设有拉钩。
进一步的，所述减震层由SBS卷材或低强度砂浆材料制成。
进一步的，所述框架本体为钢结构框架或钢筋水凝土结构框架。
进一步的，所述钢管的长度与所述减震墙板组的长度相同。
本发明的技术方案通过提供了一种装配式自复位减震墙体框架结构，在框架本体内沿其高度方向设置由若干个墙板单元组合而成的减震墙板组，且每两个相邻的墙板单元之间均设有减震层，使该墙体框架结构能够降低墙体在地震中的损伤并为主体结构提供稳定的耗能能力，在减震墙板组的两侧均设置与其相互贴合的通过于拉弹簧拉紧的复位板，使减震墙板组具有自复位能力，可以降低墙体的残余位移，从而在震后快速恢复正常使用功能。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明整体结构示意图；
图2为本发明中第一墙板单元的结构示意图；
图3为本发明中第二墙板单元的结构示意图；
图4为本发明中第三墙板单元的结构示意图；
图5为本发明第二墙板单元安装复位板时的结构示意图；
图6为本发明第三墙板单元安装复位板时的结构示意图；
图7为本发明复位板与预拉弹簧的连接示意图；
图8为本发明图7中A处的局部放大图；
图9为本发明中T型连接件的整体结构示意图；
附图标记说明：1-框架顶梁、2-框架底梁、3-框架柱、4-第一墙板单元、5-第二墙板单元、6-第三墙板单元、7-复位板、701-条形孔、702-拉钩、8-减震层、9-预拉弹簧、10-钢管、11-T型连接件、12-凹槽、13-凸条。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语"中心"、"纵向"、"横向"、"长度"、"宽度"、"厚度"、"上"、"下"、"前"、"后"、"左"、"右"、"竖直"、"水平"、"顶"、"底"、"内"、"外"、"顺时针"、"逆时针"等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，术语"第一"、"第二"仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有"第一"、"第二"的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本发明的描述中，"多个"的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。此外，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
实施例1
一种装配式自复位减震墙体框架结构，包括钢结构搭建而成的框架本体，框架本体包括框架顶梁1、框架底梁2和两个框架柱3，框架顶梁1与框架底梁2相互平行，框架顶梁1和框架底梁2的两端均与框架柱3固定连接，框架顶梁1、框架底梁2和两个框架柱3均采用工字钢通过螺栓搭建而成。
框架本体内沿其高度方向设有由若干个墙板单元组合而成的减震墙板组，减震墙板组由上往下依次包括第一墙板单元4、第二墙板单元5和第三墙板单元6，第一墙板单元4、第二墙板单元5和第三墙板单元6均为预制墙板单元，第二墙板单元5的顶端和第三墙板单元6的顶端均设有凸条13，第二墙板单元5的底端和第一墙板单元4的底端设有与凸条13对应的凹槽12，凸条13与凹槽12相互吻合，使第一墙板单元4的底端与第二墙板单元5的顶端插接，第二墙板单元5的底端与第三墙板单元6的顶端插接。
框架顶梁1的底端和框架底梁2的顶端均通过螺栓固定有若干个等间距排列的T型连接件11，第一墙板单元4的顶端与第三墙板单元6的底端均设有与T型连接件11插接端相适配的限位槽，T型连接件11的端部插入到限位槽内，使第一墙板单元4的顶端通过T型连接件11与框架顶梁1的底面固定连接，第三墙板单元6的底端均通过T型连接件11与框架底梁2的顶面固定连接。
第一墙板单元4和第二墙板单元5之间以及第二墙板单元5与第三墙板单元6之间均设有减震层8，减震层8通常用SBS卷材或低强度砂浆作为耗能材料，为每两个相邻的墙板单元之间提供一定的耗能能力，从而起到减震作用。
第二墙板单元5和第三墙板单元6在生产过程中，浇筑混凝土使第二墙板单元5与第三墙板单元6成型时，应先在模具内预埋钢管10。当混凝土达到一定强度后，在第二墙板单元5和第三墙板单元6的凸条13处支模浇筑或铺设减震层8。
减震墙板组的两侧均设有与其相互贴合的复位板7，第二墙板单元5内靠近第一墙板单元4的一侧以及第三墙板单元6内靠近第二墙板单元5的一侧均埋设有钢管10，钢管10的长度与减震墙板组的长度相同，钢管10内安装有预拉弹簧9，预拉弹簧9贯穿减震墙板组的左右两侧后分别与复位板7固定连接。每个所述预拉弹簧9的两侧均固定连接有复位板7，本实施例中在减震墙板组的两侧共设有四个复位板7。
复位板7上设有条形孔701，复位板7远离减震墙板组的一侧设有拉钩702，安装时将预拉弹簧9的端部穿过条形孔701后，向下折弯，使拉钩702将其端部勾住进行固定。复位板7的两侧可以设置限位板，用于限制复位板7沿轴向的摆动。为了限制复位板7沿轴向的摆动，同侧的复位板7可连接成一个整体，这样可通过两个预拉弹簧9对复位板7的位置的进行限定，不会使复位板7进行摆动。
实施例2
将本实施例与实施例1相比，区别技术特征在于：为了适应不同结构对装配式减震墙板的使用需求，本实施例中的框架本体为钢筋水凝土结构框架。钢筋混凝土框架的梁、柱截面尺寸、配筋和混凝土强度等级均根据混《凝土结构设计规范》(GB 50010-2010)和《建筑抗震设计规范》(GB 50011-2010)确定。本实施例的其余技术特征与实施例1的完全相同，在此不再赘述。
一种装配式自复位减震墙体框架结构的安装方法，具体包括一下安装步骤：
首先安装第三墙板单元6，在框架本体内安装第三墙板单元6时，应先将框架底梁2表面清理干净，保证T型连接件11与框架底梁2连接表面整洁平整，将第三墙板单元6吊装至框架底梁2预定位置上，拧紧螺栓，使第三墙板单元6与框架底梁2连接可靠。
然后安装第二墙板单元5，第二墙板单元5安装前，应先处理第三墙板单元6凸条13处的减震层8表面，使减震层8表面无凸起或无凹陷，保证第二墙板单元5与第三墙板单元6之间足够的摩擦滞回耗能能力。将第二墙板单元5吊装至第三墙板单元6之上，使第二墙板单元5凹槽12与第三墙板单元6凸条13处相吻合。
然后安装第一墙板单元4，第一墙板单元4安装前，应先处理第二墙板单元5凸条13处的减震层8表面，使表面无凸起或无凹陷，保证第一墙板单元4与第二墙板单元5之间足够的摩擦滞回耗能能力。将第一墙板单元4吊装至第二墙板单元5之上，使第一墙板单元4上的凹槽12与第二墙板单元5上的凸条13相结合。安装第一墙板单元4之前，提前将T型连接件11插入到第一墙板单元4顶端的限位槽内，使第一墙板单元4通过T型连接件11与框架顶梁1的底面进行固定连接。
该减震墙板组通过预拉弹簧9和复位板7来实现自复位能力，从而避免结构具有较大的残余位移，降低结构的后期维护成本，使结构在震后可以快速恢复正常使用功能。本专利基于装配式减震墙体结构及装配式自复位减震墙体的优缺点，创新性地将装配式减震墙体结构和装配式自复位结构进行结合，不仅能充分发挥两者的优势，也能有效避免两者在使用中所存在的问题。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各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：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部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各实施例技术方案的范围。

Claims (9)

1.一种装配式自复位减震墙体框架结构，其特征在于，包括框架本体，所述框架本体内沿其高度方向设有由若干个墙板单元组合而成的减震墙板组，所述减震墙板组的顶端和底端均与所述框架本体插接连接，每两个相邻的所述墙板单元之间均设有减震层，所述减震墙板组的两侧均设有与其相互贴合的复位板，所述减震墙板组内安装有贯穿其左右两侧的预拉弹簧，所述预拉弹簧的两端分别与所述复位板固定连接；
每个所述预拉弹簧的两侧均固定连接有所述复位板，所述复位板上设有条形孔，所述复位板远离所述减震墙板组的一侧设有拉钩。
2.根据权利要求1所述的装配式自复位减震墙体框架结构，其特征在于，所述框架本体包括框架顶梁、框架底梁和两个框架柱，所述框架顶梁与所述框架底梁相互平行，所述框架顶梁和所述框架底梁的两端均与所述框架柱固定连接。
3.根据权利要求2所述的装配式自复位减震墙体框架结构，其特征在于，所述减震墙板组由上往下依次包括第一墙板单元、第二墙板单元和第三墙板单元，所述第二墙板单元的顶端和所述第三墙板单元的顶端均设有凸条，所述第二墙板单元的底端和所述第一墙板单元的底端设有与所述凸条对应的凹槽。
4.根据权利要求3所述的装配式自复位减震墙体框架结构，其特征在于，所述凸条与所述凹槽相互吻合。
5.根据权利要求3所述的装配式自复位减震墙体框架结构，其特征在于，所述框架顶梁的底端和所述框架底梁的顶端均固定有若干个等间距排列的T型连接件，所述第一墙板单元的顶端与所述第三墙板的底端均设有与所述T型连接件插接端相适配的限位槽。
6.根据权利要求3所述的装配式自复位减震墙体框架结构，其特征在于，所述第二墙板单元内靠近所述第一墙板单元的一侧以及所述第三墙板单元内靠近所述第二墙板单元的一侧均埋设有钢管，所述预拉弹簧安装在所述钢管内。
7.根据权利要求1所述的装配式自复位减震墙体框架结构，其特征在于，所述减震层由SBS卷材或低强度砂浆材料制成。
8.根据权利要求1所述的装配式自复位减震墙体框架结构，其特征在于，所述框架本体为钢结构框架或钢筋水凝土结构框架。
9.根据权利要求6所述的装配式自复位减震墙体框架结构，其特征在于，所述钢管的长度与所述减震墙板组的长度相同。
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