CN203891259U - 一种复合材料耗能型剪力墙 - Google Patents

Abstract

本实用新型为一种复合材料耗能型剪力墙，包括上下钢板、中间钢板、约束钢板、黏弹性材料、铅芯和螺栓孔，中间钢板和约束钢板上预留孔洞，中间钢板和约束钢板之间填充黏弹性材料，钢板-和黏弹性材料硫化之后，铅灌注到预留孔洞中固化形成铅芯，上下钢板上有螺栓孔，通过螺栓和上下框架梁连接作为耗能型剪力墙。在竖向荷载、风荷载和小震下，装置只提供刚度，抵抗竖向荷载、较小的水平荷载和弯矩；在中震和大震作用下，由于黏弹性材料和铅芯共同消耗地震能量，铅芯和黏弹性材料发生较大变形，使得装置提供刚度的同时提供阻尼，减少结构的各项地震响应。黏弹性材料层和铅芯的数量和尺寸根据需要灵活设计。本实用新型抗震概念设计清晰，结构简单，所用材料成本低廉，施工和更换方便。

Description

一种复合材料耗能型剪力墙

技术领域

本实用新型涉及一种复合材料耗能型剪力墙，属于抗震结构体系领域。

背景技术

剪力墙又称为抗震墙，在建筑结构中主要承受地震作用引起的水平荷载，有效提高结构的抗侧刚度，减小结构在水平荷载作用下的侧移。在中震和大震下，结构通过弹塑性变形和损伤来消耗地震能量，这样造成结构较大的变形，为了起到良好的抗震效果，势必要增加剪力墙横截面和配筋，经济性较差。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种复合材料耗能型剪力墙，主要由铅芯提供刚度，铅芯和黏弹性材料提供阻尼。相比传统剪力墙，本装置引入了消能装置帮助结构提高抗震性能，同时不需要占用额外空间布置消能减震装置，方便了建筑布置和设计。

本实用新型为一种复合材料耗能型剪力墙，包括上下钢板1、中间钢板2、约束钢板3、黏弹性材料4、铅芯5和螺栓孔6，钢板1和约束钢板3均为2块，2块约束钢板3分布于中间钢板2两侧，中间钢板2和约束钢板3位于上下两块钢板1之间，且中间钢板2和约束钢板3错位布置，即中间钢板2一端固定于位于上部的钢板1上，2块约束钢板3一端固定于位于下部的钢板1上；中间钢板2和约束钢板3上预留孔洞，中间钢板2和约束钢板3之间填充有黏弹性材料4，中间钢板2、黏弹性材料4和约束钢板3硫化后组成一体，中间钢板2上的预留孔洞和约束钢板3上的预留孔洞相互贯通，铅灌注于中间钢板2和约束钢板3上的预留孔洞中固化形成铅芯3，2块钢板1上设有螺栓孔6，通过螺栓和上下框架梁连接作为耗能型剪力墙；在竖向荷载、风荷载和小震下，本装置起到传统剪力墙的作用，只提供刚度来承受竖向荷载、较小的水平荷载和弯矩；在中震和大震作用下，铅芯和黏弹性材料发生较大变形，使得装置提供刚度的同时提供阻尼，从而减少结构的各项地震响应，实现“中震可修、大震不倒”的抗震设防目标。

本实用新型中，黏弹性材料为高阻尼橡胶或类似具高耗能特性的黏弹性材料。

本实用新型中，铅芯为固体铅材料。

本实用新型中，在竖向荷载、风荷载和小震下，铅芯不屈服，装置只提供刚度；在中震和大震下，铅芯屈服，铅芯同时提供刚度和阻尼，黏弹性材料主要提供阻尼。

本实用新型中，铅芯的横截面可以是圆形或者矩形。

本实用新型中，黏弹性材料层和铅芯的数量和尺寸可以根据需要灵活设计。

本实用新型具有如下显著优点：

(1) 在竖向荷载和风荷载下，装置起到传统剪力墙的作用；在地震作用下，相比传统剪力墙，本装置可以有效提高结构的阻尼比和减少结构响应。

(2) 本实用新型在铅芯屈服后即开始耗能，黏弹性材料和铅芯处于并联状态，在一定位移下两者的耗能叠加，可以起到良好的消能减震作用；

(3) 消能减震装置与剪力墙功能的组合，给建筑布置带来便利；

(4) 黏弹性材料层和铅芯的数量和尺寸可以根据需要灵活设计；

(5) 本装置使用螺栓和框架梁连接，方便更换；

(6) 本实用新型抗震概念设计清晰，结构构造简单，所用材料成本低廉，施工和更换方便，减震效果良好。

附图说明

图1是本实用新型一种复合材料耗能型剪力墙的立体图；

图2是本实用新型一种复合材料耗能型剪力墙的侧面图；

图中标号：1为钢板、2为中间钢板、3为约束钢板、4为黏弹性材料、5为铅芯、6为螺栓孔。

具体实施方式

下面通过实施例结合附图进一步说明本实用新型。

实施例1：

如图1所示，本实用新型为一种复合材料耗能型剪力墙，包括2块上下钢板1、1块中间钢板2、2块约束钢板3、2块黏弹性材料层4、2个截面为矩形铅芯5和螺栓孔6。在中间钢板2和约束钢板3上预留矩形孔洞，在中间钢板2和约束钢板3之间填充黏弹性材料4，在钢板2-3和黏弹性材料4硫化为一起之后，将铅灌注到预留孔洞中固化形成铅芯3，上下钢板1上有螺栓孔6，可以通过螺栓和上下框架梁连接作为耗能型剪力墙。

以上是本实用新型的典型实例，本实用新型的实施不限于此。

Claims (3)

1.一种复合材料耗能型剪力墙，包括钢板(1)、中间钢板(2)、约束钢板(3)、黏弹性材料(4)、铅芯(5)和螺栓孔(6)，其特征在于：钢板(1)和约束钢板(3)均为2块，2块约束钢板(3)分布于中间钢板(2)两侧，中间钢板(2)和约束钢板(3)位于上下两块钢板(1)之间，且中间钢板(2)和约束钢板(3)错位布置，即中间钢板(2)一端固定于位于上部的钢板(1)上，2块约束钢板(3)一端固定于位于下部的钢板(1)上；中间钢板(2)和约束钢板(3)上预留孔洞，中间钢板(2)和约束钢板(3)之间填充有黏弹性材料(4)，中间钢板(2)、黏弹性材料(4)和约束钢板(3)硫化后组成一体，中间钢板(2)上的预留孔洞和约束钢板(3)上的预留孔洞相互贯通，铅灌注于中间钢板(2)和约束钢板(3)上的预留孔洞中固化形成铅芯(3)，2块钢板(1)上设有螺栓孔(6)，通过螺栓和上下框架梁连接作为耗能型剪力墙。

2.根据权利要求1所述的一种复合材料耗能型剪力墙，其特征在于：黏弹性材料(4)为高阻尼橡胶。

3.根据权利要求1所述的一种复合材料耗能型剪力墙，其特征在于：铅芯(5)为固体铅材料。