CN208363262U - 装配式无损伤耗能框架剪力墙结构体系 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及装配式框架剪力墙技术领域，公开了一种装配式无损伤耗能框架剪力墙结构体系。本实用新型包括由框架柱和层间梁连接而成的框架结构，设置在相邻层间梁之间的耗能构件；剪力墙底部通过墙抗剪键与基础顶板定位连接，同时通过预应力筋与基础顶板张拉连接；基础顶板下表面通过盆式支座与底部的基础承台铰接；剪力墙与层间梁通过梁墙销接装置铰接，同时还设置有抗弯连墙弹簧组；框架柱底部通过柱抗剪键与建筑基础定位连接，框架柱下部的第一预埋件通过连接弹簧与基础预埋板弹性连接；层间梁与框架柱通过梁柱销接装置铰接。本实用新型采用强柱弱梁模式，消除结构薄弱层，结构受力明确均匀，施工便捷高效，质量容易得到保证，经济效益显著。

Description

装配式无损伤耗能框架剪力墙结构体系

技术领域

本实用新型涉及装配式框架剪力墙技术领域，特别是涉及一种装配式无损伤耗能框架剪力墙结构体系。

背景技术

装配式混凝土结构技术规程JGJ1-2014的6.1.1条文中明确说明了，在地震区的装配整体式框架结构，当采取了可靠的节点连接方式和合理的构造措施后，装配整体式框架结构的性能可以等同于现浇混凝土框架结构。目前现浇的框架结构采用的是“两阶段三水准”抗震设计原则，可以保证小震不坏，中震可修，大震不倒。因此无论是现浇式框架还是装配式框架都不能避免大震下的损伤破坏的出现。

传统的抗震设计理念一直以耗能能力作为评估结构的抗震性能的优劣，实际上耗能意味着损伤和破坏，因此针对结构破坏的可接受程度，提出性能化设计。在性能化设计基础上提出可恢复功能设计原则，即允许结构出现破坏，但是破坏部位是事先设定的，保证能够在地震后更换损坏构件，迅速恢复结构功能。但是结构在损伤之后往往存在残余变形，这样在修复之前必须要先将结构残余变形消除，然后再进行结构修复。消除残余变形的工作难度大，耗时长，结构修复工作工序繁复，施工成本高，而且完成修复的结构整体性较差。

实用新型内容

本实用新型提供一种采用强柱弱梁模式，消除结构薄弱层，框架结构受力更加明确均匀的装配式无损伤耗能框架剪力墙结构体系。

解决的技术问题是：现有的装配式框架结构的抗震理念是损伤耗能，大震后必定会出现损坏，后期修复需要先消除结构的残余变形，然后完成结构修复，消除残余变形的工作难度大，耗时长，结构修复工作工序繁复，施工成本高，而且完成修复的结构整体性较差。

为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：

本实用新型装配式无损伤耗能框架剪力墙结构体系，包括由框架柱和层间梁连接而成的框架结构，设置在相邻层间梁之间的耗能构件，其特征在于：还包括剪力墙；

所述剪力墙底部通过墙抗剪键与基础顶板定位连接，同时通过预应力筋与基础顶板张拉连接；所述基础顶板下表面通过盆式支座与底部的基础承台连接，盆式支座的中心与剪力墙的横截面中心重合；

所述剪力墙与层间梁通过梁墙销接装置铰接，同时层间梁与剪力墙之间还设置有上、下两道抗弯连墙弹簧组，抗弯连墙弹簧组相对梁墙销接装置上下对称设置；

所述框架柱底部通过柱抗剪键与建筑基础定位连接，框架柱下部设置有第一预埋件，第一预埋件通过连接弹簧与基础预埋板弹性连接；

所述层间梁与框架柱通过梁柱销接装置铰接，同时层间梁与框架柱之间还设置有上、下两道抗弯弹簧组，抗弯弹簧组相对梁柱销接装置上下对称设置。

本实用新型装配式无损伤耗能框架剪力墙结构体系，进一步的，

所述剪力墙底部端面设有向下外凸的墙抗剪键，基础顶板连接剪力墙的位置的中央设置有与墙抗剪键相适应、向下内凹的墙抗剪槽，墙抗剪键与墙抗剪槽配合插接；

所述剪力墙与基础顶板内部还分别设置有预应力筋通道，预应力筋通道内分别穿设有通长的预应力筋；预应力筋从剪力墙一侧边沿斜向剪力墙底边方向、伸入基础顶板并在位于基础顶板下表面的锚固凸块上锚固。

本实用新型装配式无损伤耗能框架剪力墙结构体系，进一步的，所述预应力筋通道包括第一斜向通道、第二斜向通道、第三斜向通道和第四斜向通道，所述锚固凸块包括相对于剪力墙的竖直中轴线左右对称设置的第一锚固凸块和第二锚固凸块；

所述第一斜向通道与第二斜向通道相对于剪力墙的竖向中心轴线左右对称交叉设置，第一斜向通道从剪力墙一侧边沿斜向剪力墙的斜对角方向、伸入基础顶板并穿过位于基础顶板下表面的第一锚固凸块；第二斜向通道的底端穿过基础顶板下表面的第二锚固凸块；

所述第三斜向通道与第一斜向通道交叉设置，第三斜向通道从剪力墙一侧边沿、低于第一斜向通道开口的位置斜向剪力墙底边方向延伸，伸入基础顶板并穿过第一锚固凸块，第三斜向通道与第一斜向通道的开口分别位于剪力墙相对的两侧边沿上；第四斜向通道与第三斜向通道相对于剪力墙的竖向中心轴线左右对称，并与第二斜向通道交叉设置，第四斜向通道底端穿过基础顶板下表面的第二锚固凸块。

本实用新型装配式无损伤耗能框架剪力墙结构体系，进一步的，

所述层间梁的梁端面预埋有竖向的中梁端板，剪力墙两侧端面上对应层间梁的连接位置处预埋有竖向的墙端板；

所述梁墙销接装置包括竖向的梁墙抗剪连接耳板组，以及水平贯穿其中的第二销接轴，所述梁墙抗剪连接耳板组包括紧贴设置的中梁耳板和墙耳板，中梁耳板竖向设置在层间梁的中梁端板上，墙耳板竖向设置在剪力墙的墙端板上、与中梁端板相对应，中梁耳板与墙耳板中心重叠，并且重叠中心位置穿设第二销接轴；

每道所述抗弯连墙弹簧组包括沿层间梁的宽度方向、水平对称设置的至少两个梁墙抗弯弹簧，梁墙抗弯弹簧两端分别通过弹簧定位键与层间梁和剪力墙连接，弹簧定位键成对设置在中梁端板和墙端板上。

本实用新型装配式无损伤耗能框架剪力墙结构体系，进一步的，

所述框架柱底部端面设置有柱抗剪键，建筑基础上对应设置有柱抗剪槽，柱抗剪键与柱抗剪槽插接固定；

所述第一预埋件包括埋设在框架柱内的固定筒和位于固定筒下端面的封底板，固定筒竖直设置，其几何中心与框架柱的横截面中心重合，封底板水平设置，四周边沿水平向外延伸，形成伸出框架柱的连接段，连接段上、围绕框架柱间隔设置有一周定位组件；

所述连接弹簧底端通过弹簧定位键与基础预埋板定位连接，顶端通过定位组件与第一预埋件定位连接。

本实用新型装配式无损伤耗能框架剪力墙结构体系，进一步的，

所述框架柱底部设置有柱角端预埋板，柱角端预埋板下表面中央设置有向下外凸的柱抗剪键；所述建筑基础内与框架柱连接的位置水平设置有基础预埋板，基础预埋板上设置有与柱抗剪键相对应、向下凹陷的柱抗剪槽；所述柱抗剪键与柱抗剪槽之间的缝隙不超过5mm，缝隙中以砂浆或沥青密封；

所述弹簧定位键设置在基础预埋板上表面，与连接段上的定位组件一一对应设置，连接弹簧套设在弹簧定位键外侧；定位组件包括定位螺母和定位螺栓，定位螺母固定在连接弹簧内的顶端，定位螺栓自上而下穿过连接段后与定位螺母螺纹连接。

本实用新型装配式无损伤耗能框架剪力墙结构体系，进一步的，

所述层间梁的梁端面预埋有竖向的梁端板，框架柱上对应层间梁的连接位置的柱体表面预埋有竖向的柱端板；

所述梁柱销接装置包括竖向的梁柱抗剪连接耳板组，以及水平贯穿其中的第一销接轴，梁柱抗剪连接耳板组包括紧贴设置的梁耳板和柱耳板，梁耳板竖向设置在层间梁的梁端板，柱耳板竖向设置在框架柱的柱端板、与梁端板相对应，柱耳板与梁耳板中心重叠，并且重叠中心位置穿设第一销接轴；

每道所述抗弯弹簧组包括沿层间梁的宽度方向、水平对称设置的至少两个梁柱抗弯弹簧，梁柱抗弯弹簧两端分别通过弹簧定位键与层间梁和框架柱连接，弹簧定位键成对设置在梁端板和柱端板上。

本实用新型装配式无损伤耗能框架剪力墙结构体系，进一步的，所述剪力墙包括一组上下拼接的单元墙板，相邻单元墙板之间通过预应力筋张拉连接；单元墙板底部端面设有向下外凸的板抗剪键，顶端设有与板抗剪键相对应的、向下内凹的板抗剪槽，板抗剪键与下方相邻单元墙板的板抗剪槽配合插接；所述预应力筋从单元墙板一侧边沿斜向剪力墙的斜对角方向、伸入相邻单元墙板的另一侧边沿。

本实用新型装配式无损伤耗能框架剪力墙结构体系与现有技术相比，具有如下有益效果：

本实用新型克服了目前预制装配化结构体系的缺点，采用“弯剪分开，强剪弱弯，弯剪弹性”思路，进行框架结构和剪力墙的连接安装。

本实用新型剪力墙底部通过盆式支座与基础承台连接，使剪力墙底部与基础承台可以相对转动，将剪力墙的弯矩集中在剪力墙底部释放，并将底部恢复力弯矩均匀到与之相连的上部楼层的层间梁的梁端，并避免大震发生时剪力墙底部弯矩开裂，同时由于剪力墙的变形协调，整个框架结构在大震情况下的变形也趋于更加均匀，避免了薄弱层的破坏。

本实用新型剪力墙通过墙定位键和预应力筋与基础顶板弯剪分离连接，通过墙定位键与基础顶板保证剪力传递，周围通过预应力筋张拉与基础顶板连接，不仅可以传递弯矩，在极限受力的情况下，可以提供抗弯承载力，而且其预紧力的竖向分力可以为墙体提供水平摩擦力，保证了剪力墙与基础顶板的整体性和连续性；弯矩和剪力的传递分开在两个构件上，力学明确，抗震性能优良。

本实用新型墙抗剪键的设置和预应力筋的设置，要综合考虑剪力墙的受力情况做出具体的选择，受力明确，基本实现了弯剪受力分离，大大提高了剪力墙整体的抗震性能；连接简单易操作，大大简化了施工步骤，提高了施工效率。

本实用新型框架柱底部与建筑基础采用弯剪分离连接，通过柱抗剪键与建筑基础保证剪力传递，周边采用连接弹簧连接保证抗弯弹性连接，弯矩和剪力的传递分开在两个构件上，力学明确，抗震性能优良。与传统的柱角连接节点相比，采用相对弱化的强剪弱弯设计，采用连接弹簧连接，将抗弯连接设计的比较弱，确保连接弹簧的抗弯承载力小于柱子的抗弯承载力，保证大震下框架柱构件不出现损伤，实现震后免修复，施工更加便捷。同时弯剪弹性是连接弹簧采用弹簧定位键和定位组件进行定位和紧固，保证连接弹簧可以被拉伸，从设计上实现了抗弯刚度可调，保持受剪弹性且提供恢复力，保持框架柱与建筑基础的连接弹性，通过调节弹簧的刚度使得弹簧的抗弯承载力小于柱子的抗弯承载力，确保具有一定的恢复力，保证大震来临时柱子不被破坏。此位置构造简单，加工方便，预制可精确定位预埋件，现场安装简便，提高安装效率，经济可行，性价比高。

柱脚连接的受力机理是，剪力V传递依靠抗剪键与键槽，而上下段预紧螺栓的拉压力F1F2，形成力偶M，保证柱底部转动后依然能恢复到原来位置。

本实用新型框架柱与层间梁之间也采用弯剪分离连接，通过梁柱销接装置连接保证剪力传递，周边采用弹簧连接保证抗弯弹性连接，弯矩和剪力的传递分开在两个构件上，力学明确，抗震性能优良。强剪弱弯是与传统的连接节点相比，采用相对弱化设计，采用弹簧连接，对抗弯弹簧进行刚度调节设计，将抗弯连接设计的比较弱，确保弹簧的抗弯承载力小于梁和柱的抗弯承载力，保证大震下优先预制柱构件不出现损伤，实现保护柱子不被破坏的抗震理念，是真正意义的强柱弱梁的模式，可真正实现震后免修复。弯剪弹性是弹簧采用定位键过盈配合进行定位和紧固，保证弹簧可以被拉伸，从设计上实现了抗弯刚度可调，保持梁柱连接弯剪弹性且提供恢复力，通过调节弹簧的刚度使得弹簧的抗弯承载力梁柱的抗弯承载力，确保具有一定的恢复力，保证大震来临时柱子不被破坏。利用装配式结构工厂预制可精确定位预埋件，加工方便，并且该种结构现场安装简便，提高安装效率，经济可行，性价比高；结构钢筋完全断开，不存在钢筋搭接问题，真正意义上实现了方便施工优点。

梁柱连接其受力机理是通过腹板抗剪销栓传递剪力V1和V2，该剪力确保梁为简支梁，而上下段的弹簧的拉压力F，由于布置在上下翼缘位置，并且有一定间距可以形成力偶M，使得梁柱夹角改变后，还能恢复回来，弹簧通过有意识设计保持弹性，梁柱连接不会再发生破坏，保证了柱上不会形成塑性铰。

本实用新型还设置有耗能器，采用粘滞流体阻尼器设置在层间梁之间设置，进行耗能来增加结构的阻尼比，减小结构的地震响应，保证大震构件都不出现损伤，无需修复的优点。

下面结合附图对本实用新型的装配式无损伤耗能框架剪力墙结构体系作进一步说明。

附图说明

图1为本实用新型装配式无损伤耗能框架剪力墙结构体系的结构示意图；

图2为图1中部位A即框架柱与建筑基础的连接节点示意图；

图3为图2中连接节点处的拼装示意图；

图4为第一预埋件的主视图；

图5为第一预埋件的俯视图；

图6为图2部位的受力分析示意图；

图7为图1中部位B即层间梁与框架柱的连接节点示意图；

图8为图7中连接节点处的拼装俯视示意图；

图9为图7部位的受力分析示意图；

图10为剪力墙底部与基础结构的连接结构示意图；

图11为图10中部位D即预应力筋通道的交叉端头的细节放大图；

图12为单元墙板的结构示意图；

图13为单元墙板的内部配筋示意图；

图14为图1中部位C即剪力墙与层间梁的连接节点示意图；

图15为图14中连接节点处的拼装俯视示意图。

附图标记：

1-框架柱；11-柱抗剪键；12-柱角端预埋板；13-第一预埋件；131-固定筒；132-封底板；133-连接段；134-底端加劲板；14-连接弹簧；151-定位螺母；152-定位螺栓；16-弹簧定位键；2-建筑基础；21-柱抗剪槽；22-基础预埋板；3-层间梁；31-梁端板；32-柱端板；331-第一销接轴；332-梁耳板；333-柱耳板；34-梁柱抗弯弹簧；35-中梁端板；36-墙端板；371-第二销接轴；372-中梁耳板；373-墙耳板；38-梁墙抗弯弹簧；4-剪力墙；41-墙抗剪键；421-第一斜向通道；422-第二斜向通道；423-第三斜向通道；424-第四斜向通道；425-锚固凹槽；43-单元墙板；431-左斜筋；432-右斜筋；441-左斜通道；442-右斜通道；45-板抗剪键；46-板抗剪槽；47-连接纵筋；48-水平箍筋；5-基础顶板；51-墙抗剪槽；52-第一锚固凸块；53-第二锚固凸块；6-预应力筋；7-基础承台；8-盆式支座；9-耗能构件。

具体实施方式

如图1-图15所示，本实用新型装配式无损伤耗能框架剪力墙结构体系包括由框架柱1和层间梁3连接而成的框架结构，设置在相邻层间梁3之间的耗能构件9，以及由单元墙板43上下拼接组成的剪力墙4。

本实施例中框架柱1为方形柱，框架柱1与建筑基础2弯剪分离连接，弯矩和剪力的传递分开在两个不同的构件上。框架柱1底部端面设置有柱抗剪键11，建筑基础2上对应设置有柱抗剪槽21，柱抗剪键11与柱抗剪槽21插接固定，通过柱抗剪键11传递剪力。

柱抗剪键11位于柱角端预埋板12的下表面，呈立方体状，沿框架柱1的边长方向、水平通长设置，柱角端预埋板12的中心与框架柱1的横截面中心重合，为厚度不大于50mm的钢板，柱角端预埋板12的下表面与框架柱1的底部端面平齐设置，上表面通过连接钢筋与框架柱1的钢筋骨架连接。

柱抗剪槽21与柱抗剪键11相配合，位于基础预埋板22的顶面上，基础预埋板22为厚度不小于30mm的钢板，水平埋设在连接框架柱1的建筑基础2内，上表面与建筑基础2的上侧表面平齐，基础预埋板22的中心与柱角端预埋板12的中心重合，底面通过连接钢筋与建筑基础2中的钢筋骨架连接；柱抗剪键11与柱抗剪槽21之间的缝隙不超过5mm，减小柱抗剪键11与柱抗剪槽21之间的摩擦力，同时缝隙中以砂浆或沥青密封，避免框架柱1与建筑基础2在水平剪切力的作用下出现水平位移，同时确保其在一定的角度范围内发生相对转动，可以有效传递弯矩。

框架柱1下部设置有第一预埋件13，第一预埋件13通过连接弹簧14与基础预埋板22弹性连接，通过连接弹簧14，确保框架柱1与建筑基础2的抗弯弹性连接，弱化框架柱1的抗弯连接设计，使连接弹簧14的抗弯承载力小于框架柱1本身的抗弯承载力，保证大震情况下框架柱1不会出现损伤。

第一预埋件13包括埋设在框架柱1内的固定筒131和位于固定筒131下端面的封底板132，固定筒131竖直设置，其几何中心与框架柱1的横截面中心重合，固定筒131的内侧壁焊接有连接钢筋，连接钢筋另一端与框架柱1的钢筋骨架连接；封底板132水平设置，通过连接钢筋与框架柱1的钢筋骨架连接，封底板132四周边沿水平向外延伸，形成伸出框架柱1的连接段133，连接段133上、围绕框架柱1间隔设置有一周定位组件；连接段133的外边缘尺寸与基础预埋板22的边缘尺寸一致。

本实施例中，在固定筒131与连接段133之间、围绕框架柱1一周间隔设置的底端加劲板134，底端加劲板134空间垂直于固定筒131的外侧表面以及连接段133的上侧表面，并且与两者均焊接连接，底端加劲板134的上边缘与固定筒131的上边缘平齐，外边缘与连接段133的外边缘平齐。

连接弹簧14底端通过弹簧定位键16与基础预埋板22定位连接，顶端通过定位组件与第一预埋件13定位连接，连接弹簧14连接后以保证其可以自由伸缩为准。

弹簧定位键16设置在基础预埋板22上表面，与连接段133上的定位组件一一对应设置，连接弹簧14套设在弹簧定位键16外侧；定位组件包括定位螺母151和定位螺栓152，定位螺母151固定在连接弹簧14内的顶端，定位螺栓152自上而下穿过连接段133后与定位螺母151螺纹连接；由于连接弹簧14的安装状态和正常的使用状态均为压缩状态，若两端均需套设，安装难度较大，而且不利于后期的拆卸和更换，而顶部定位组件的可拆卸设置，大大降低了连接弹簧14的安装难度，而且便于拆卸，定位螺母151与连接弹簧14固定设置，提高了连接弹簧14顶部定位的稳定性，避免了连接弹簧14与定位螺杆之间的晃动。

层间梁3与框架柱1采用弯剪分离连接，层间梁3的梁端面中央与框架柱1通过梁柱销接装置铰接、且层间梁3的梁端相对框架柱1在竖直方向上上下转动，以此来传递剪力；层间梁3的梁端面与框架柱1之间还设置有抗弯弹簧组，保证抗弯弹性连接， 根据层间梁3的抗弯承载力对弹簧的抗弯承载能力进行调节，保证弹簧抗弯承载力小于层间梁3的抗弯承载能力以及框架柱1的抗弯承载能力，因此确保梁柱抗弯弹簧34先被压缩和拉伸。同时充分利用装配式工厂预制优势，将弯剪分开，抗剪弹性，抗弯弹性作为恢复力，保持梁柱弹性，变形主要发生在抗弯弹簧组，真正实现强柱弱梁的设计理念。

本实施例中，层间梁3的梁端面预埋有竖向的梁端板31，梁端板31的尺寸与层间梁3的横截面尺寸相同；框架柱1上对应层间梁3的连接位置的柱体表面预埋有竖向的柱端板32，柱端板32外表面与框架柱1表面平齐，柱端板32的宽度与梁端板31的宽度相同，柱端板32的高度不小于梁端板31。

梁柱销接装置包括竖向的梁柱抗剪连接耳板组，以及水平贯穿其中的第一销接轴331，第一销接轴331位于层间梁3与框架柱1之间预留空隙的中间；梁柱抗剪连接耳板组包括紧贴设置的梁耳板332和柱耳板333，梁耳板332竖向设置在层间梁3的梁端板31中央，柱耳板333竖向设置在框架柱1的柱端板32中央、与梁端板31相对应，柱耳板333与梁耳板332中心重叠，并且重叠中心位置穿设第一销接轴331。

本实施例中，柱耳板333包括前后两片夹板，梁耳板332插于夹板之内设置，或者梁耳板332包括前后两片夹板，柱耳板333插于夹板之内。

本实施例中，抗弯弹簧组的数量为2组，相对销接轴上下对称设置，每道抗弯弹簧组包括沿层间梁3的宽度方向、水平对称设置的至少两个梁柱抗弯弹簧34，上下两道抗弯弹簧组包含的梁柱抗弯弹簧34的个数相同并且上下一一对应设置；梁柱抗弯弹簧34的抗弯承载力小于层间梁3的抗弯承载能力与框架柱1的抗弯承载能力中的相对较小值。

梁柱抗弯弹簧34两端分别通过弹簧定位键16与层间梁3和框架柱1连接，弹簧定位键16成对设置在梁端板31和柱端板32上，梁柱抗弯弹簧34套设在弹簧定位键16的外侧，与弹簧定位键16之间过盈配合、弹簧受拉连接。

耗能构件9自框架结构最底层设置一层或自最底层向上逐层设置两层以上，耗能构件9每层设置至少一道，相邻两层设置耗能构件9的位置上下对齐，耗能构件9为粘滞流体阻尼器。

剪力墙4与基础顶板5采用弯剪分离连接，底部通过墙抗剪键41与基础顶板5定位连接，以此传递剪力，同时通过预应力筋6与基础顶板5张拉连接来传递弯矩；基础顶板5下表面通过盆式支座8与底部的基础承台7连接，盆式支座8的中心与剪力墙4的横截面中心重合。盆式支座8铰接，在剪力墙4底部集中弯矩释放，并将底部恢复力弯矩均匀到与之相连的上部楼层的层间梁3的梁端，确保大震情况下，剪力墙4不会损坏，同时由于剪力墙4的变形协调，整个框架结构在大震情况下的变形也趋于更加均匀，避免了薄弱层的破坏。

剪力墙4底部端面设有向下外凸的墙抗剪键41，基础顶板5连接剪力墙4的位置的中央设置有与墙抗剪键41相适应、向下内凹的墙抗剪槽51，墙抗剪键41与墙抗剪槽51配合插接，墙抗剪键41与墙抗剪槽51之间以高强砂浆填缝密封；基础顶板5的标高与建筑基础2的标高一致。

剪力墙4和基础顶板5均为钢筋混凝土结构，墙抗剪键41与剪力墙4一体浇筑而成，剪力墙4内部的钢筋骨架包括相互垂直相交的左斜筋431和右斜筋432，左斜筋431与水平方向的夹角为45°。

剪力墙4与基础顶板5内部还分别设置有预应力筋通道，预应力筋通道内分别穿设有通长的预应力筋6；预应力筋6从剪力墙4一侧边沿斜向剪力墙4底边方向、伸入基础顶板5并在位于基础顶板5下表面的锚固凸块上锚固，实现剪力墙4与基础顶板5的张拉连接；预应力筋通道内设置有灌浆料，既可防止预应力筋腐蚀，又可增强预应力筋与剪力墙4的粘接性和锚固强度。

预应力筋通道包括第一斜向通道421、第二斜向通道422、第三斜向通道423和第四斜向通道424，锚固凸块包括第一锚固凸块52和第二锚固凸块53；第一斜向通道421与第二斜向通道422交叉设置，第一斜向通道421与水平方向的夹角均为30-60°，第一斜向通道421从剪力墙4一侧边沿斜向剪力墙4的斜对角方向、伸入基础顶板5并穿过位于基础顶板5下表面的第一锚固凸块52，第二斜向通道422与第一斜向通道421相对于剪力墙4的竖向中心轴线左右对称设置，第二斜向通道422的底端穿过基础顶板5下表面的第二锚固凸块53，第一锚固凸块52与第二锚固凸块53相对于剪力墙4的竖直中轴线左右对称设置；第三斜向通道423与第一斜向通道421交叉设置，第三斜向通道423从剪力墙4一侧边沿、低于第一斜向通道421开口的位置斜向剪力墙4底边方向延伸，伸入基础顶板5并穿过第一锚固凸块52，第三斜向通道423与第一斜向通道421的开口分别位于剪力墙4相对的两侧边沿上；第四斜向通道424与第三斜向通道423相对于剪力墙4的竖向中心轴线左右对称，并与第二斜向通道422交叉设置，第四斜向通道424底端穿过基础顶板5下表面的第二锚固凸块53。

第一斜向通道421与第三斜向通道423的底端交叉锚固在第一锚固凸块52上，在第一锚固凸块52上形成双向围压状态，使得两个通道内的预应力筋6对基础顶板5产生的水平分力可以最大限度的抵消掉，预应力筋6对基础顶板5的有效作用力主要是垂直于基础顶板5的竖向分力，由于混凝土结构抗压不抗拉，第一斜向通道421与第三斜向通道423这样设置，可有效避免预应力筋6的水平分力对基础顶板5的拉扯，造成基础顶板5底部开裂，避免因混凝土开裂而引起的内部钢筋锈蚀。

第一锚固凸块52与第二锚固凸块53与基础顶板5一体浇筑而成，分别具有至少两个锚固面，预应力筋通道的出口所在的锚固面与该预应力筋通道的长度方向相互垂直。

剪力墙4的两侧端面上的预应力筋通道的出口位置设置有用于放置预应力筋6的锚固端的锚固凹槽425，锚固凹槽425的锚固面与预应力筋通道的长度方向垂直设置；锚固凹槽425可直接使用外装饰板遮挡，无需进行其他密封或遮挡操作。

剪力墙4两侧端面与层间梁3弯剪分离连接，层间梁3的梁端面中央与剪力墙4通过梁墙销接装置铰接、且层间梁3的梁端相对剪力墙4在竖直方向上上下转动，以此来传递剪力；层间梁3的梁端面与剪力墙4之间还设置有抗弯连墙弹簧组，保证抗弯弹性连接，根据层间梁3的抗弯承载力对弹簧的抗弯承载能力进行调节，保证弹簧抗弯承载力小于层间梁3的抗弯承载能力以及剪力墙4的抗弯承载能力，因此确保弹簧先被压缩和拉伸。同时充分利用装配式工厂预制优势，将弯剪分开，抗剪弹性，抗弯弹性作为恢复力，保持梁墙的弹性，变形主要发生在抗弯连墙弹簧组。

本实施例中，层间梁3的梁端面预埋有竖向的中梁端板35，中梁端板35的尺寸与层间梁3的横截面尺寸相同；剪力墙4两侧端面上对应层间梁3的连接位置处预埋有竖向的墙端板36，墙端板36外表面与剪力墙4的侧面端面平齐，墙端板36的高度不小于中梁端板35。

梁墙销接装置包括竖向的梁墙抗剪连接耳板组，以及水平贯穿其中的第二销接轴371，第二销接轴371位于层间梁3与剪力墙4之间预留空隙的中间；梁墙抗剪连接耳板组包括紧贴设置的中梁耳板372和墙耳板373，中梁耳板372竖向设置在层间梁3的中梁端板35中央，墙耳板373竖向设置在剪力墙4的墙端板36中央、与中梁端板35相对应，中梁耳板372与墙耳板373中心重叠，并且重叠中心位置穿设第二销接轴371。

本实施例中，墙耳板373包括前后两片夹板，中梁耳板372插于夹板之内设置，或者中梁耳板372包括前后两片夹板，墙耳板373插于夹板之内。

本实施例中，抗弯连墙弹簧组的数量为2组，相对第二销接轴371上下对称设置，每道抗弯连墙弹簧组包括沿层间梁3的宽度方向、水平对称设置的至少两个梁墙抗弯弹簧38，上下两道抗弯连墙弹簧组包含的梁墙抗弯弹簧38的个数相同并且上下一一对应设置；梁墙抗弯弹簧38的抗弯承载力小于层间梁3的抗弯承载能力与剪力墙4的抗弯承载能力中的相对较小值。

梁墙抗弯弹簧38两端分别通过弹簧定位键16与层间梁3和剪力墙4连接，弹簧定位键16成对设置在中梁端板35和墙端板36上，梁墙抗弯弹簧38套设在弹簧定位键16的外侧，与弹簧定位键16之间过盈配合、弹簧受拉连接。

本实用新型上述装配式无损伤耗能框架剪力墙4结构体系的施工方法，具体包括以下步骤：

步骤一、设计确定柱抗剪键11和墙抗剪键41的位置和尺寸规格，连接弹簧14、梁柱抗弯弹簧34和梁墙抗弯弹簧38的个数和设置位置；

步骤二、在工厂预制加工各构件，并在装配式模板内设置预埋构件；

在框架柱1内设置预埋的柱角端预埋板12和第一预埋件13，柱角端预埋板12与柱抗剪键11一体制成；

在连接弹簧14一端内部焊接固定定位螺母151；

将梁耳板332焊接固定在梁端板31上，将柱耳板333焊接固定在柱端板32上，并分别在梁端板31和柱端板32上固定连接弹簧14定位键，然后将梁端板31设置在层间梁3的端头，将柱端板32设置在框架柱1与层间梁3连接的位置；

在剪力墙4内预埋预应力筋通道，并根据施工位置和顺序进行编号；

步骤三、将各预制构件和施工用零件运送至施工现场；

步骤四、施工建筑基础2、基础承台7和基础顶板5；在建筑基础2上预埋设置基础预埋板22，并根据剪力墙4的设计在基础顶板5内部预埋预应力筋通道，然后浇筑混凝土，并在基础顶板5下方设置锚固凸块；

步骤五、连接基础顶板5和基础承台7；

通过盆式支座8连接基础顶板5和基础承台7，确保盆式支座8的中心与上方剪力墙4的横截面中心重合；

步骤六、吊装框架柱1；

具体施工过程如下：

A、在基础预埋板22上的弹簧定位键16上套设连接弹簧14，使带有定位螺母151的一端朝上；

B、在基础预埋板22的柱抗剪槽21内灌注沥青或砂浆；

C、吊升框架柱1，并调整角度和位置，将框架柱1底部的柱抗剪键11向下插入柱抗剪槽21内；

D、调整连接弹簧14的位置，将定位螺栓152自上而下穿过连接段133上的螺栓孔后与定位螺母151螺纹连接，完成框架柱1与建筑基础2的固定；

步骤七、吊装层间梁3；

具体施工过程如下：

a、将层间梁3吊升至安装位置；

b、将梁柱抗弯弹簧34拉长，两端分别套设在相对的梁端板31和柱端板32的弹簧连接键上，并与梁端板31和柱端板32焊接固定；

c、将梁耳板332和柱耳板333对齐，并穿设第一销接轴331，第一销接轴331的尾部进行限位固定，完成层间梁3与框架柱1的固定；

步骤八、吊装剪力墙4；

具体施工过程如下：

Ⅰ、在基础顶板5的墙抗剪槽51内灌注高强砂浆，灌浆前将墙抗剪槽51两侧进行封堵；

Ⅱ、将与基础顶板5直接连接的剪力墙4吊装就位，调整角度和位置，将剪力墙4底部的墙抗剪键41准确插入墙抗剪槽51内；

Ⅲ、将预应力筋6穿入预应力筋通道，并进行对称张拉，张拉完毕后将预应力筋6的两端进行锚固固定；

Ⅳ、在预应力筋通道内注入灌浆料，完成剪力墙4与基础顶板5的连接；

Ⅴ、对齐剪力墙4与层间梁3的安装位置；

Ⅵ、将梁墙抗弯弹簧38拉长，两端分别套设在相对的中梁端板35和墙端板36的弹簧连接键上，并与中梁端板35和墙端板36焊接固定；

Ⅶ、将中梁耳板372与墙耳板373对齐，并穿设第二销接轴371，第二销接轴371的尾部进行限位固定，完成层间梁3与剪力墙4的固定；

步骤九、在相邻的层间梁3之间安装耗能构件9。

其中，剪力墙4包括一组上下拼接的单元墙板43，相邻单元墙板43之间通过预应力筋6张拉连接；单元墙板43底部端面设有向下外凸的板抗剪键45，顶端设有与板抗剪键45相对应的、向下内凹的板抗剪槽46，板抗剪键45与下方相邻单元墙板43的板抗剪槽46配合插接，板抗剪键45与板抗剪槽46之间以高强砂浆填缝密封。

板抗剪键45为钢筋混凝土结构的凸肋，与单元墙板43一体浇筑而成，板抗剪键45的纵截面为矩形，纵截面的长度l为单元墙板43的长度的1/5-1/2，宽度a为100-300mm，板抗剪键45内的钢筋包括连接纵筋47和水平箍筋48，连接纵筋47垂直于单元墙板43底端面设置，且沿板抗剪键45横截面的四周边沿均匀间隔排布，连接纵筋47顶端与单元墙板43内的钢筋骨架连接，连接纵筋47的锚固长度为20-60d，并由此综合考虑施工中使用的连接纵筋47的公称直径、钢筋强度以及浇筑的混凝土的强度等级等诸多因素，根据GB 50010-2010《混凝土结构设计规范》中的相关规定，计算确定连接纵筋47的设置长度；水平箍筋48围绕设置在连接纵筋47的外侧将其箍在一起，上下间隔排布，相邻水平箍筋48之间的距离不大于50mm。

剪力墙4内部设置有张拉筋通道，张拉筋通道内分别穿设有通长的预应力筋6；预应力筋6从单元墙板43一侧边沿斜向剪力墙4的斜对角方向、伸入相邻单元墙板43的另一侧边沿，连接两个相邻的单元墙板43，张拉筋通道内设置有灌浆料，既可防止预应力筋6腐蚀，又可增强预应力筋6与剪力墙4的粘接性和锚固强度。

张拉筋通道包括交叉设置的左斜通道441和右斜通道442，左斜通道441和右斜通道442对称倾斜设置，与水平方向的夹角均为30-60°，每一楼层内的剪力墙4上设置的左斜通道441和右斜通道442的数量分别不少于2个，在剪力墙4的墙面上均匀排布，每一楼层内位于最下端的预应力筋6锚固端距离楼板上表面不超过单层楼层标高的1/5。

张拉筋通道为预埋的波纹管；使用波纹管在形成预埋通道的同时，可以增强与浇筑混凝土之间的粘结力和锚固强度。

预应力筋6的设置数量和设置方式需要综合考虑剪力墙4横截面的面积、预应力筋6的强度、预应力筋6的公称直径等多种因素，还要结合板抗剪键45的抗剪强度，共同分担整个剪力墙4截面的传递剪力，因此还要综合考虑板抗剪键45纵截面的长度和宽度，进行具体选择。

本实施例中，单元墙板43的两侧端面上的张拉筋通道的出口处设置有用于放置预应力筋6的锚固端的锚固凹槽425，锚固凹槽425的锚固面与张拉筋通道的长度方向垂直设置；锚固凹槽425可直接使用外装饰板遮挡，无需进行其他密封或遮挡操作。

当剪力墙4作为外墙使用时，在相邻单元墙板43的水平接缝处，可使用橡胶嵌条和嵌条凹槽相配合，插接密封，增长外部水的渗流路径，提高相邻单元墙板43水平接缝处的防水能力。

上述剪力墙4的施工方法，具体包括以下步骤：

步骤㈠、在工厂预制单元墙板43，并进行编号，保证其施工就位方便，以及安装合理，确保配筋大的在下部，配筋小的在上部；

步骤㈡、将单元墙板43运送至施工现场；

步骤㈢、在位于下方的单元墙板43顶部的板抗剪槽46内灌注高强砂浆，灌浆前将板抗剪槽46两侧进行封堵；

步骤㈣、将位于上方的单元墙板43吊升至安装位置，调整角度和位置，将单元墙板43下端面上的板抗剪键45准确插入下方单元墙板43的板抗剪槽46内；

步骤㈤、将预应力筋6穿入张拉筋通道内，并进行对称张拉，张拉完毕后将预应力筋6的两端进行锚固固定；

步骤㈥、在张拉筋通道内注入灌浆料，完成相邻单元墙板43的连接；

步骤㈦、重复步骤㈢-步骤㈥，完成整面剪力墙4的连接。

以上所述的实施例仅仅是对本实用新型的优选实施方式进行描述，并非对本实用新型的范围进行限定，在不脱离本实用新型设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本实用新型的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本实用新型权利要求书确定的保护范围内。

Claims (8)

1.装配式无损伤耗能框架剪力墙结构体系，包括由框架柱（1）和层间梁（3）连接而成的框架结构，设置在相邻层间梁（3）之间的耗能构件（9），其特征在于：还包括剪力墙（4）；

所述剪力墙（4）底部通过墙抗剪键（41）与基础顶板（5）定位连接，同时通过预应力筋（6）与基础顶板（5）张拉连接；所述基础顶板（5）下表面通过盆式支座（8）与底部的基础承台（7）连接，盆式支座（8）的中心与剪力墙（4）的横截面中心重合；

所述剪力墙（4）与层间梁（3）通过梁墙销接装置铰接，同时层间梁（3）与剪力墙（4）之间还设置有上、下两道抗弯连墙弹簧组，抗弯连墙弹簧组相对梁墙销接装置上下对称设置；

所述框架柱（1）底部通过柱抗剪键（11）与建筑基础（2）定位连接，框架柱（1）下部设置有第一预埋件（13），第一预埋件（13）通过连接弹簧（14）与基础预埋板（22）弹性连接；

所述层间梁（3）与框架柱（1）通过梁柱销接装置铰接，同时层间梁（3）与框架柱（1）之间还设置有上、下两道抗弯弹簧组，抗弯弹簧组相对梁柱销接装置上下对称设置。

2.根据权利要求1所述的装配式无损伤耗能框架剪力墙结构体系，其特征在于：

所述剪力墙（4）底部端面设有向下外凸的墙抗剪键（41），基础顶板（5）连接剪力墙（4）的位置的中央设置有与墙抗剪键（41）相适应、向下内凹的墙抗剪槽（51），墙抗剪键（41）与墙抗剪槽（51）配合插接；

所述剪力墙（4）与基础顶板（5）内部还分别设置有预应力筋通道，预应力筋通道内穿设有预应力筋（6）；预应力筋（6）从剪力墙（4）一侧边沿斜向剪力墙（4）底边方向、伸入基础顶板（5）并在位于基础顶板（5）下表面的锚固凸块上锚固。

3.根据权利要求2所述的装配式无损伤耗能框架剪力墙结构体系，其特征在于：所述预应力筋通道包括第一斜向通道（421）、第二斜向通道（422）、第三斜向通道（423）和第四斜向通道（424），所述锚固凸块包括相对于剪力墙（4）的竖直中轴线左右对称设置的第一锚固凸块（52）和第二锚固凸块（53）；

所述第一斜向通道（421）与第二斜向通道（422）相对于剪力墙（4）的竖向中心轴线左右对称交叉设置，第一斜向通道（421）从剪力墙（4）一侧边沿斜向剪力墙（4）的斜对角方向、伸入基础顶板（5）并穿过位于基础顶板（5）下表面的第一锚固凸块（52）；第二斜向通道（422）的底端穿过基础顶板（5）下表面的第二锚固凸块（53）；

所述第三斜向通道（423）与第一斜向通道（421）交叉设置，第三斜向通道（423）从剪力墙（4）侧边边沿、低于第一斜向通道（421）开口的位置斜向剪力墙（4）底边方向延伸，伸入基础顶板（5）并穿过第一锚固凸块（52），第三斜向通道（423）与第一斜向通道（421）的开口分别位于剪力墙（4）相对的两侧边沿上；第四斜向通道（424）与第三斜向通道（423）相对于剪力墙（4）的竖向中心轴线左右对称，并与第二斜向通道（422）交叉设置，第四斜向通道（424）底端穿过基础顶板（5）下表面的第二锚固凸块（53）。

4.根据权利要求1所述的装配式无损伤耗能框架剪力墙结构体系，其特征在于：

所述层间梁（3）的梁端面预埋有竖向的中梁端板（35），剪力墙（4）两侧端面上对应层间梁（3）的连接位置处预埋有竖向的墙端板（36）；

所述梁墙销接装置包括竖向的梁墙抗剪连接耳板组，以及水平贯穿其中的第二销接轴（371），所述梁墙抗剪连接耳板组包括紧贴设置的中梁耳板（372）和墙耳板（373），中梁耳板（372）竖向设置在层间梁（3）的中梁端板（35）上，墙耳板（373）竖向设置在剪力墙（4）的墙端板（36）上、与中梁端板（35）相对应，中梁耳板（372）与墙耳板（373）中心重叠，并且重叠中心位置穿设第二销接轴（371）；

每道所述抗弯连墙弹簧组包括沿层间梁（3）的宽度方向、水平对称设置的至少两个梁墙抗弯弹簧（38），梁墙抗弯弹簧（38）两端分别通过弹簧定位键（16）与层间梁（3）和剪力墙（4）连接，弹簧定位键（16）成对设置在中梁端板（35）和墙端板（36）上。

5.根据权利要求1所述的装配式无损伤耗能框架剪力墙结构体系，其特征在于：

所述框架柱（1）底部端面设置有柱抗剪键（11），建筑基础（2）上对应设置有柱抗剪槽（21），柱抗剪键（11）与柱抗剪槽（21）插接固定；

所述第一预埋件（13）包括埋设在框架柱（1）内的固定筒（131）和位于固定筒（131）下端面的封底板（132），固定筒（131）竖直设置，其几何中心与框架柱（1）的横截面中心重合，封底板（132）水平设置，四周边沿水平向外延伸，形成伸出框架柱（1）的连接段（133），连接段（133）上、围绕框架柱（1）间隔设置有一周定位组件；

所述连接弹簧（14）底端通过弹簧定位键（16）与基础预埋板（22）定位连接，顶端通过定位组件与第一预埋件（13）定位连接。

6.根据权利要求5所述的装配式无损伤耗能框架剪力墙结构体系，其特征在于：

所述框架柱（1）底部设置有柱角端预埋板（12），柱角端预埋板（12）下表面设置有向下外凸的柱抗剪键（11）；所述建筑基础（2）内与框架柱（1）连接的位置水平设置有基础预埋板（22），基础预埋板（22）上设置有与柱抗剪键（11）相对应、向下凹陷的柱抗剪槽（21）；所述柱抗剪键（11）与柱抗剪槽（21）之间的缝隙不超过5mm，缝隙中以砂浆或沥青密封；

所述弹簧定位键（16）设置在基础预埋板（22）上表面，与连接段（133）上的定位组件一一对应设置，连接弹簧（14）套设在弹簧定位键（16）外侧；定位组件包括定位螺母（151）和定位螺栓（152），定位螺母（151）固定在连接弹簧（14）内的顶端，定位螺栓（152）自上而下穿过连接段（133）后与定位螺母（151）螺纹连接。

7.根据权利要求1所述的装配式无损伤耗能框架剪力墙结构体系，其特征在于：

所述层间梁（3）的梁端面预埋有竖向的梁端板（31），框架柱（1）上对应层间梁（3）的连接位置的柱体表面预埋有竖向的柱端板（32）；

所述梁柱销接装置包括竖向的梁柱抗剪连接耳板组，以及水平贯穿其中的第一销接轴（331），梁柱抗剪连接耳板组包括紧贴设置的梁耳板（332）和柱耳板（333），梁耳板（332）竖向设置在层间梁（3）的梁端板（31），柱耳板（333）竖向设置在框架柱（1）的柱端板（32）、与梁端板（31）相对应，柱耳板（333）与梁耳板（332）中心重叠，并且重叠中心位置穿设第一销接轴（331）；

每道所述抗弯弹簧组包括沿层间梁（3）的宽度方向、水平对称设置的至少两个梁柱抗弯弹簧（34），梁柱抗弯弹簧（34）两端分别通过弹簧定位键（16）与层间梁（3）和框架柱（1）连接，弹簧定位键（16）成对设置在梁端板（31）和柱端板（32）上。

8.根据权利要求1所述的装配式无损伤耗能框架剪力墙结构体系，其特征在于：所述剪力墙（4）包括一组上下拼接的单元墙板（43），相邻单元墙板（43）之间通过预应力筋（6）张拉连接；单元墙板（43）底部端面设有向下外凸的板抗剪键（45），顶端设有与板抗剪键（45）相对应的、向下内凹的板抗剪槽（46），板抗剪键（45）与下方相邻单元墙板（43）的板抗剪槽（46）配合插接；所述预应力筋（6）从单元墙板（43）一侧边沿斜向剪力墙（4）的斜对角方向、伸入相邻单元墙板（43）的另一侧边沿。