CN218347022U - 一种可更换钢质耗能连接的装配式混凝土剪力墙结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种可更换钢质耗能连接的装配式混凝土剪力墙结构，包括预制剪力墙、可更换钢质连接部件和基础。预制剪力墙下端内嵌U型钢板，剪力墙竖向钢筋焊接到内嵌U型钢板的两侧翼缘上，且在内嵌U型板两侧翼缘上焊若干栓钉；可更换钢质连接部件包含两端仅受压型垫块、中间垫梁、仅受拉型连接端板、剪切型耗能连接板、连接角钢以及若干螺栓组成。在地震荷载的作用下通过受压型垫块仅受压力、受拉型连接端板仅受拉力、剪切型耗能连接板仅受剪力，对地震力进行解耦，避免上部剪力墙发生破坏。新型装配式剪力墙通过把损伤集中到可更换钢质连接部位，保证上部剪力墙体能够保持完好，通过更换发生破坏的钢质连接件，使结构能够快速恢复其抗震性能，实现结构功能的可恢复性。

Description

一种可更换钢质耗能连接的装配式混凝土剪力墙结构

技术领域

本实用新型属于装配式混凝土剪力墙领域，特别涉及一种可更换的装配式钢质连接剪力墙结构及其施工方法。

背景技术

装配式结构具有能源消耗少、工程质量有保证、安全隐患低、生产效率高、人工成本低、节能环保，减少污染等优点，被称为绿色建筑是工程领域的重要发展方向。但是在传统的装配式钢筋混凝土结构设计中，都是以等同现浇整体式结构为设计原则的，目前只能够达到强度和刚度等同现浇结构，而抗震性能通常较差。往往在装配式结构连接区是薄弱环节，容易造成装配式剪力墙结构连接处的破坏，从而导致整体结构的破坏。因此，装配式混凝土剪力墙结构的连接需要优化提高，需发展高性能的新型装配式混凝土剪力墙连接方式，应在满足施工方便的同时，也应考虑结构功能可恢复性，即在灾害发生后经过简单的修复更换便可继续投入使用，所以要求装配式混凝土剪力墙连接方式还具有可拆卸可更换性。

将结构的损伤集中在可更区域，在可更换构件发生破坏时进行及时更换，可以快速恢复结构的使用功能，这种设计己经慢慢得到运用，是装配式剪力墙结构领域的一个重要发展趋势。

实用新型内容

本实用新型为解决以上问题而提供一种可更换钢质耗能连接的装配式混凝土结构，该连接结构在正常使用时是刚性的，在小震下亦处于弹性阶段；在中、大震下，通过连接部位的耗能减震元件使结构具有良好的耗能能力，主体结构不受破坏；同时能提供中、大震后的可更换、可修复功能，从而保证结构的抗震安全性和降低灾后修复的代价，可广泛应用于地震区的装配式剪力墙结构中。

为实现以上问题。本实用新型的解决方案是：

一种可更换钢质耗能连接的装配式混凝土剪力墙结构，包括预制剪力墙，预制剪力墙通过耗能连接部件与基础链接；预制剪力墙下端安装有U型钢板；

所述耗能连接部件包括仅受压型垫块、仅受拉型连接端板、剪切型耗能连接板；

仅受压型垫块放置在预制剪力墙和基础连接处的两端，在两个仅受压型垫块之间的位置设置有中间垫梁；

仅受拉型连接端板位于仅受压型垫块的两侧，仅受拉型连接端板上端与预制剪力墙固定，下端与基础固定；剪切型耗能连接板位于中间垫梁的两侧，剪切型耗能连接板上端与预制剪力墙固定，下端与基础固定。

进一步的，所述内嵌U型钢板两侧翼缘上设置圆形螺栓孔，用于螺栓进行连接，在内嵌U型钢板两翼缘上设置栓钉，便于上部剪力更好的向下传递。

进一步的，预制剪力墙、耗能连接部件和基础的连接均是通过对应的螺栓孔采用高强螺栓进行连接固定。

进一步的，所述仅受压型垫块采用H型钢，在H型钢腹板两侧设置加劲肋，并在腹板和加劲肋中间位置开孔削弱，使仅受压型垫块先于上部混凝土发生破坏。

进一步的，所述中间垫梁采用H型钢，在H型钢腹板两侧设置加劲肋。

进一步的，在仅受拉型连接端板上端和内嵌U型钢板对应的设置有螺栓孔。

进一步的，所述仅受拉型连接端板在中间开缝进行削弱，使仅受拉型连接端板先于预制剪力墙暗柱竖向受力钢筋先发生屈服；

进一步的，在仅受拉型连接端板下端设置竖向椭圆螺栓孔，在水平推力作用下受压侧仅受拉型连接端板可以通过竖向滑移释放压力，使受拉型连接端板仅受拉力。

进一步的，在剪切型耗能连接板上端与内嵌U型钢板对应的设置螺栓孔，在下端设置圆螺栓孔。

进一步的，所述剪切型耗能连接板在中间采取开圆型孔、开竖向缝、开水平缝中的至少一种削弱形式。

进一步的，所述受拉型连接端板和剪切型耗能连接板下端通过连接角钢和基础进行连接固定。

本实用新型的一种可更换钢质耗能连接的装配式混凝土结构,在地震作用下可以通过仅受压型垫块受压、仅受拉型连接端板受拉及剪切型耗能连接板受剪，对地震力进行解耦，使主体结构不发生破坏；在地震过后，可以对可更换钢质连接部分发生破坏的构件进行及时的更换、修复，使结构能够快速投入使用，与以往的连接方式相比施工更加方便快速，而且减少了震后修复的复杂程度。

与现有的连接技术相比，本发现具有以下优点：

1、本实用新型可更换钢质耗能连接的装配式混凝土剪力墙结构，通过可更换钢质连接区先屈服耗能破坏，保证主体结构不发生破坏，且在震后只需对可更换钢质连接区发生破坏的构件进行修复、更换，即可以使结构恢复其使用功能。

2、本实用新型可更换钢质耗能连接的装配式混凝土剪力墙结构，通过在受拉型连接端板下端开设竖向椭圆型螺栓孔，在受压端受拉型连接端板可以通过竖向滑移释放压力，保证受拉型连接端板仅受拉力不受压力。

3、本实用新型可更换钢质耗能连接的装配式混凝土剪力墙结构，通过对可更换钢质连接区的构件进行不同的削弱型式，以此来保证可更换钢质连接构件先于主体结构发生破坏，以此达到可更换、修复的目的。

附图说明

图1为本发可更换钢质耗能连接的装配式混凝土剪力墙结构正面示意图一。

图2为本实用新型可更换钢质耗能连接的装配式混凝土剪力墙结构正面示意图二。

图3为图1中A-A剖面图。

图4为图2中仅受压型垫块意图。

图5为图2中中间垫梁示意图。

图6为图2中B-B剖面图。

图7为图1中仅受拉型连接端板平面图。

图8为图1中剪切型耗能连接板平面图。

图9为图1中两端连接角钢示意图。

图10为图1中中间连接角钢示意图。

图11为图3中预埋钢板示意图。

图中标号说明：01—预制剪力墙；02—内嵌U型钢板；03—仅受拉连接端板；04—剪切型耗能连接板；05—仅受压型垫块；06—中间垫块；07—两端连接角钢；08—中间连接角钢；09—基础；010—圆形螺栓孔；011—竖向椭圆螺栓孔；012—对拉高强螺栓；013—高强螺栓；014—预埋高强螺栓；015—预埋钢板；016—竖向缝1；017—圆形孔；018—水平缝；019—竖向缝2；020—半圆孔；021—加劲肋1；022—加劲肋2；023—加劲肋3；024—栓钉；025—剪力墙竖向钢筋。

具体实施方式

下面结合附图和具体施工方式对本实用新型做进一步详细说明。

如图1-11所示，本实用新型一种可更换钢质耗能连接的装配式混凝土剪力墙结构，包括预制剪力墙01、可更换钢质连接部件和基础09。所述可更换钢质连接部分包括仅受压型垫块05、受拉连接端板03、剪切型耗能连接板04。

所述预制剪力墙01和钢质连接区域的构件均是在工厂进行加工制作，制作完成后运输到施工现场进行安装。

如图3 所示，所述预制剪力墙01的竖向钢筋025焊接在内嵌U型钢板02的两端翼缘上，内嵌U型钢板02与预制混凝土剪力墙01浇筑在一起，内嵌U型钢板02两翼缘上设置栓钉024，便于上部剪力更好的向下传递，并在设计位置设有螺栓孔010。

如图4、6所示，所述仅受压型垫块05只是放置在预制剪力墙01和基础06连接处两端，仅受压型垫块05采用H型钢，在H型钢腹板两侧设置加劲肋021，并在腹板和加劲肋中间相同位置开半圆孔020对受压形垫块进行削弱。

如图5、6所示，所述中间垫梁06采用H型钢，在H型钢腹板两侧设置加劲肋022。

如图7所示，所述仅受拉型连接端板03放置在两个受压型垫块05外侧，在仅受拉型连接端板上端03和内嵌U型钢板02相同位置设置圆形螺栓孔010，通过对拉高强螺栓012进行固定连接，仅受拉型连接端板03中间开有竖向缝016削弱，下端设置有竖向椭圆螺栓孔011。

如图8所示，所述剪切型耗能连接板04上端与内嵌U型钢板02相对的位置开设圆形螺栓孔010，通过对拉高强螺栓012进行固定连接，采用对拉高强螺栓012进行固定连接，下端相应位置也开设圆形螺栓孔010，在剪切型耗能连接板04在中间分别采取开设圆型孔017、竖向缝018和水平缝019的三种削弱形式。

如图9、10所示，所述连接角钢07、08在一侧与受拉型连接端板和剪切型耗能连接板下端相应位置设置圆形螺栓孔010，通过高强螺栓013进行固定连接；在另一侧与预埋钢板015相对应的位置设置圆形螺栓孔010，通过基础09内预埋高强螺栓014对连接角钢07、08与基础09进行固定，并在连接角钢07、08上设置加劲肋023。

如图11所示，所述预埋钢板015上表面与基础上表面平齐，用于固定预埋高强螺栓014的垂直度。

所述基础09在相应的位置预埋高强螺栓014，并通过预埋钢板015保证预埋高强螺栓014的垂直度，

可更换钢质耗能连接的装配式混凝土剪力墙在现场拼装的时，可先将装配式剪力墙一侧的仅受拉型连接端板03、剪切型耗能连接板04下端和连接角钢07、08用高强螺栓013固定，在通过预埋在基础02中的预埋高强螺栓014把连接角钢07、08和基础02进行固定，然后再吊装仅受压型垫块05、垫梁06和预制混凝土剪力墙01，之后在把另一侧的仅受拉型连接端板03、剪切型耗能连接板04下端和连接角钢07、08通过高强螺栓013固定，在通过预埋在基础02中的预埋高强螺栓014把连接角钢07、08和基础02进行固定，最后在通过对拉高强螺栓012把仅受拉型连接端板03、剪切型耗能连接板04上端和预制混凝土剪力墙01固定连接，完成可更换钢质耗能连接的装配式混凝土剪力墙拼装。

本实用新型的工作原理：在地震作用下，本设计可更换钢质耗能连接的装配式混凝土剪力墙结构可以通过仅受压型垫块受压力、仅受拉型连接端板受拉和剪切型耗能连接板受剪，地震力进行解耦，把地震损伤都集中在可更换钢质连接构件上，保证上部剪力墙不发生破坏；在地震作用后，只需要对发生破坏的可刚换钢质连接构件行进更换，便可快速恢复装配式剪力墙的使用功能，大大减小了震后修复的工程量和难度。

上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和应用本技术。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本技术不限于这里的实施例，本领域技术人员根据本实用新型的揭示，对于本技术做出的改进和修改都应该在本专利的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种可更换钢质耗能连接的装配式混凝土剪力墙结构，其特征在于，包括预制剪力墙，预制剪力墙通过耗能连接部件与基础连接；预制剪力墙下端安装有U型钢板；

所述耗能连接部件包括仅受压型垫块、仅受拉型连接端板、剪切型耗能连接板；

仅受压型垫块放置在预制剪力墙和基础连接处的两端，在两个仅受压型垫块之间的位置设置有中间垫梁；

仅受拉型连接端板位于仅受压型垫块的两侧，仅受拉型连接端板上端与预制剪力墙固定，下端与基础固定；剪切型耗能连接板位于中间垫梁的两侧，剪切型耗能连接板上端与预制剪力墙固定，下端与基础固定。

2.根据权利要求1所述的一种可更换钢质耗能连接的装配式混凝土剪力墙结构，其特征在于，预制剪力墙、耗能连接部件和基础的连接均是通过对应的螺栓孔采用高强螺栓进行连接固定。

3.根据权利要求1所述的一种可更换钢质耗能连接的装配式混凝土剪力墙结构，其特征在于，所述仅受压型垫块采用H型钢，在H型钢腹板两侧设置加劲肋，并在腹板和加劲肋中间位置开孔削弱，使仅受压型垫块先于上部混凝土发生破坏。

4.根据权利要求1所述的一种可更换钢质耗能连接的装配式混凝土剪力墙结构，其特征在于，所述中间垫梁采用H型钢，在H型钢腹板两侧设置加劲肋。

5.根据权利要求1所述的一种可更换钢质耗能连接的装配式混凝土剪力墙结构，其特征在于，在仅受拉型连接端板上端和内嵌U型钢板对应的设置有螺栓孔。

6.根据权利要求1所述的一种可更换钢质耗能连接的装配式混凝土剪力墙结构，其特征在于，所述仅受拉型连接端板在中间开缝进行削弱，使仅受拉型连接端板先于预制剪力墙暗柱竖向受力钢筋先发生屈服。

7.根据权利要求1所述的一种可更换钢质耗能连接的装配式混凝土剪力墙结构，其特征在于，所述仅受拉型连接端板下端设置竖向椭圆螺栓孔，在水平推力作用下受压侧仅受拉型连接端板通过竖向滑移释放压力，使受拉型连接端板仅受拉力。

8.根据权利要求1所述的一种可更换钢质耗能连接的装配式混凝土剪力墙结构，其特征在于，在剪切型耗能连接板上端与内嵌U型钢板对应的设置螺栓孔，在下端设置圆螺栓孔。

9.根据权利要求1所述的一种可更换钢质耗能连接的装配式混凝土剪力墙结构，其特征在于，所述剪切型耗能连接板在中间采取开圆型孔、开竖向缝、开水平缝中的至少一种削弱形式。

10.根据权利要求1所述的一种可更换钢质耗能连接的装配式混凝土剪力墙结构，其特征在于，所述受拉型连接端板和剪切型耗能连接板下端通过连接角钢和基础进行连接固定。

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