CN220167228U - 一种装配式屈曲约束阻尼墙结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种装配式屈曲约束阻尼墙结构，属于结构工程技术领域；包括包括阻尼墙本体、边缘框架和第一连接螺栓；所述阻尼墙本体包括内核钢板、T形鱼尾板、屈曲约束构件、橡胶层和第二连接螺栓；在内核钢板和屈曲约束构件之间、边缘框架和屈曲约束构件之间设置橡胶层，发挥在小震弹性阶段提供刚度、中震弹塑性阶段耗能、大震塑性阶段进一步提供刚度的多功能作用；同时，通过设置屈曲约束构件，避免其承担过大剪力破坏，又能起到足够的锚固作用；本实用新型兼具普通剪力墙抗侧力功能，同时可以作为阻尼墙用于结构体系起到耗能减震作用，提出的阻尼墙装配化程度高，便于运输和安装，构件性能稳定。

Description

一种装配式屈曲约束阻尼墙结构

技术领域

本实用新型涉及结构工程技术领域，特别是涉及一种装配式屈曲约束阻尼墙结构。

背景技术

我国是个地震多发国家，据统计，我国大陆7级以上的地震占全球大陆7级以上地震的1/3，因地震死亡人数占全球的1/2；我国41％的国土，一半以上的城市位于地震基本烈度7度及以上地区。2021年国务院颁布的《建设工程抗震管理条例》规定：“位于高烈度设防地区、地震重点监视防御区的新建学校、幼儿园、医院、养老机构、儿童福利机构、应急指挥中心、应急避难场所、广播电视等建筑应当按照国家有关规定采用隔震减震等技术，保证发生本区域设防地震时能够满足正常使用要求。”因此减震构件在结构中得到了一定的推广应用，用于提高结构体系的抗震性能。防屈曲支撑作为一种性能优越的耗能构件在工程中得到了一定的推广应用，利用约束构件约束中间钢核心构件面外屈曲变形，从而获得稳定饱满的滞回性能。但传统的防屈曲支撑由于钢构件核心面积相对较少，其抗侧刚度有限，在高层建筑中应用时会显著增加防屈曲支撑的截面面积，过大的支撑截面面积会导致支撑外露或需要较厚墙体装饰支撑，从而减小结构的使用面积；同时支撑通常和梁柱节点连接，此时支撑的存在将会限制结构中门窗、洞口的开设，从而影响结构的使用功能。此外，现有防屈曲支撑的设置通常是两阶段设计，弹性阶段用于提高提高结构抗侧刚度，弹塑性阶段支撑屈服用于耗能，从而提高结构的耗能能力，增加结构阻尼，减小结构在中、大震下的响应。同时工程中也应用一些软钢阻尼器，但通常软钢阻尼器构件尺寸较小，因此在弹性阶段提供的抗侧刚度很小，且软钢阻尼器通常采用的钢板较厚，不经济。

因此，亟需一种装配式屈曲约束阻尼墙结构，以克服现有技术的不足。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种装配式屈曲约束阻尼墙结构，以解决上述现有技术存在的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供了如下方案：

本实用新型提供一种装配式屈曲约束阻尼墙结构，包括边缘框架，所述边缘框架内设有阻尼墙本体，所述阻尼墙本体包括内核钢板，所述内核钢板的边缘焊接有T形鱼尾板，所述T形鱼尾板通过第一连接螺栓与所述边缘框架固定，所述内核钢板的两侧均通过第二连接螺栓固定有屈曲约束构件，所述屈曲约束构件与所述内核钢板之间设有橡胶层。

优选地，所述边缘框架包括上框架梁、下框架梁、左框架柱和右框架柱，所述上框架梁、所述下框架梁、所述左框架柱和所述右框架柱合围连接。

优选地，所述内核钢板采用结构钢或低屈服点软钢。

优选地，所述T行鱼尾板包括腹板和与之垂直固定的翼缘，所述腹板通过角焊缝与所述内核钢板固定，所述翼缘通过所述第一连接螺栓与所述边缘框架固定。

优选地，所述屈曲约束构件包括两根平行设置的竖向方钢管，所述竖向方钢管的两端均垂直固定有横向方钢管，所述横向方钢管与所述竖向方钢管之间设有加劲肋，所述竖向方钢管之间设有多对缀块，所述第二连接连接螺栓穿过所述缀块间的间隙与所述内核钢板固定。

优选地，所述竖向方钢管的长度小于上下两侧所述T形鱼尾板的间距。

优选地，所述竖向方钢管的截面与所述横向方钢管的截面相同。

优选地，所述缀块的底部与所述竖向方钢管的底部平齐，且其厚度小于所述竖向方钢管的截面高度。

优选地，所述第二连接螺栓的长度不大于所述竖向方钢管的截面高度的两倍。

本实用新型相对于现有技术取得了以下有益技术效果：

1、阻尼墙所用的钢板较薄能显著降低结构用钢量，同时阻尼墙的钢板能在一跨中较大范围布置，显著提高结构体系的抗侧刚度；

2、利用屈曲约束构件和内核钢板之间设置的橡胶层，可有效增加结构的阻尼及耗能能力，同时利用橡胶层变形能力好的优点，使得屈曲约束构件能更好限制内核钢板的平面外变形；

3、屈曲约束构件端部横梁设置的橡胶层，在弹性阶段不参与受力，结构进入弹塑性阶段后利用橡胶层的摩擦耗散能量，在塑性阶段，橡胶层进入大变形阶段能承受一定的荷载，从而弥补结构进入塑性阶段刚度降低过大的问题，利用橡胶层的大变形特点，起到一定自复位功能，从而充分发挥阻尼墙三阶段受力性能。

本实用新型适用于地震多发地区的高层和抗震设防建筑。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型提供的装配式屈曲约束阻尼墙结构示意图；

图2为本实用新型提供的装配式屈曲约束阻尼墙结构爆炸图；

图3为本实用新型提供的装配式屈曲约束阻尼墙结构中阻尼墙本体结构示意图；

图4为本实用新型提供的装配式屈曲约束阻尼墙结构中屈曲约束构件结构示意图；

图中：1-阻尼墙本体、2-边缘框架、3-第一连接螺栓、1.1-内核钢板、1.2-T形鱼尾板、1.3-屈曲约束构件、1.4-橡胶夹层、1.5-第二连接螺栓、1.3.1-竖向方钢管、1.3.2-缀块、1.3.3-横向方钢管、1.3.4-加劲肋。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型的目的是提供一种装配式屈曲约束阻尼墙结构，以解决现有技术存在的问题。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

实施例1：

本实施例提供一种装配式屈曲约束阻尼墙结构，如图1-3所示，包括边缘框架2，边缘框架2包括上框架梁、下框架梁、左框架柱和右框架柱，上框架梁、下框架梁、左框架柱和右框架柱合围焊接连接；边缘框架2内设有阻尼墙本体1，阻尼墙本体1包括内核钢板1.1，内核钢板1.1可为单层或多层薄钢板，为多层钢板时可在钢板间设置橡胶等粘结性材料，一方面可填补间隙，一方面可通过摩擦耗散能量，内核钢板采用结构钢或低屈服点软钢；内核钢板1.1的边缘焊接有T形鱼尾板1.2，T行鱼尾板1.2顾名思义其截面为T形结构，由腹板和与之垂直固定的翼缘构成，T形鱼尾板1.2可由工字钢沿腹板中线切割得到，也可通过焊接两块垂直搭接的长条形钢板得到，T形鱼尾板1.2翼缘和腹板的厚度应显著大于内核钢板1.1的厚度，保证阻尼墙受力过程中T形鱼尾板1.2不发生明显的变形和损坏，T形鱼尾板1.2翼缘的宽度应小于边缘框架2梁的宽度，长度小于边缘框架2中上框架梁、下框架梁的长度，大于内核钢板1.1的宽度，腹板通过角焊缝与内核钢板1.1固定，具体为内核钢板1.1上下两边与T形鱼尾板1.2的腹板搭接一定长度，通过正反面的两道角焊缝相连，焊缝考虑墙体设计要求和内核钢板厚度可采用通长焊或断续焊，翼缘通过第一连接螺栓3与边缘框架2固定，T形鱼尾板1.2腹板应具有一定高度，可至少布置一排螺栓孔用于与屈曲约束构件1.3的连接；内核钢板1.1的两侧均通过第二连接螺栓1.5固定有屈曲约束构件1.3，两侧的屈曲约束构件1.3对称设置，屈曲约束构件1.3与内核钢板1.1之间设有橡胶层1.4，橡胶夹层1.4覆盖屈曲约束构件1.4与内核钢板1.1、边缘框架2的接触平面，保证在设计层间位移角下屈曲约束构件1.2始终与橡胶夹层接触而不与内核钢板1.1、边缘框架2发生直接接触，橡胶层1.4的设置一方面可以消除钢板的不平整带来的屈曲约束构件和内核钢板之间的缝隙，另一方面在阻尼墙受力过程中橡胶层和钢板之间产生摩擦，从而进一步增大结构阻尼并耗散能量，在一些实施例中，橡胶层1.4可以采用其他粘结型材料。

通过采用上述技术方案，在小震作用下，边缘框架2的相对变形会压缩橡胶层1.4，此时外侧的屈曲约束构件1.3基本不参与受力，在中震作用下内核钢板1.1进入屈服耗能，同时橡胶层1.4产生较大压缩变形，边缘框架2产生压力，通过橡胶层1.4耗能并进一步提高结构的阻尼；在大震作用下，阻尼墙进入塑性阶段，此时结构刚度显著降低，利用边缘框架2和外侧的屈曲约束构件1.3的紧密接触作用，使得外侧的屈曲约束构件1.3承担一定侧向荷载，从而弥补结构进入塑性阶段刚度降低过大的问题。

具体地，如图4所示，屈曲约束构件1.3包括两根平行设置的竖向方钢管1.3.1，竖向方钢管1.3.1的两端均垂直固定有横向方钢管1.3.3，横向方钢管增大屈曲约束构件与边缘框架的接触面积，横向方钢管1.3.3与竖向方钢管1.3.1之间设有加劲肋1.3.4，竖向方钢管1.3.1之间设有多对缀块1.3.2，第二连接连接螺栓1.5穿过缀块1.3.2间的间隙与内核钢板1.1固定，缀块1.3.2间的间隙大于第二连接螺栓1.5的直径以允许屈曲约束构件与内核钢板发生相对滑动。

其中，竖向方钢管1.3.1、缀块1.3.2、横向方钢管1.3.3和加劲肋1.3.4之间通过焊接固定。

进一步地，竖向方钢管的长度小于上下两侧T形鱼尾板的间距，以便于留出缝隙粘贴橡胶层1.4。

进一步地，竖向方钢管1.3.1的截面与横向方钢管1.3.3的截面相同。

进一步地，缀块1.3.2的底部与竖向方钢管1.3.1的底部平齐，且其厚度小于竖向方钢管1.3.1的截面高度。

进一步地，第二连接螺栓1.5的长度不大于竖向方钢管1.3.1的截面高度的两倍，第二连接螺栓1.5长度与墙体厚度相适应，保证屈曲约束构件1.3与内核钢板1.1连接后连接螺栓两端不突出墙体，连接螺栓1.5直径根据计算确定，保证其在阻尼墙设计层间位移角下不发生破坏。

本实施例还提供一种装配式屈曲约束阻尼墙结构的施工方法，包括以下步骤：

步骤一、准备工作，根据设计要求确定边缘框架的尺寸；

步骤二、阻尼墙尺寸确定，根据步骤一确定的边缘框架尺寸及结构对阻尼墙提供的耗能要求，确定内核钢板的1.1的整体尺寸，屈曲约束构件1.3的刚度要求和布置数量；

步骤三、构件尺寸确定，根据步骤二中确定的内核钢板1.1的尺寸确定T形鱼尾板1.2的尺寸及翼缘板上的螺栓孔数量，边缘框架2梁上的螺栓孔数量，以及连接螺栓3的直径；根据步骤二中确定的屈曲约束构件1.3的刚度要求和布置数量确定屈曲约束构件中竖向方钢管1.3.1的尺寸，缀块1.3.2的对数，第二连接螺栓1.5的数量和直径，以及内核钢板1.1和鱼尾板1.2腹板上的螺栓孔数量；

步骤四、制备内核钢板和屈曲约束构件，依据确定的尺寸，在工厂进行内核钢板1.1、鱼尾板1.2和屈曲约束构件1.3的预制加工，完成内核钢板1.1与鱼尾板1.2的焊接，在屈曲约束构件1.3设计摩擦面上粘贴橡胶层1.4，并用第二连接螺栓1.5将屈曲约束构件1.3与内核钢板1.1和鱼尾板1.2进行连接；

步骤五、阻尼墙的现场安装，吊装阻尼墙1至边缘框架2内部空间，微调阻尼墙位置直到鱼尾板1.2翼缘上的螺栓孔与边缘框架2上的孔位对齐，用第一连接螺栓3将阻尼墙1与边缘框架2进行连接；

步骤六、整体质量检测，完成装配式屈曲约束阻尼墙结构的施工。

本实用新型应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。

Claims (9)

1.一种装配式屈曲约束阻尼墙结构，其特征在于：包括边缘框架，所述边缘框架内设有阻尼墙本体，所述阻尼墙本体包括内核钢板，所述内核钢板的边缘焊接有T形鱼尾板，所述T形鱼尾板通过第一连接螺栓与所述边缘框架固定，所述内核钢板的两侧均通过第二连接螺栓固定有屈曲约束构件，所述屈曲约束构件与所述内核钢板之间设有橡胶层。

2.根据权利要求1所述的装配式屈曲约束阻尼墙结构，其特征在于：所述边缘框架包括上框架梁、下框架梁、左框架柱和右框架柱，所述上框架梁、所述下框架梁、所述左框架柱和所述右框架柱合围连接。

3.根据权利要求1所述的装配式屈曲约束阻尼墙结构，其特征在于：所述内核钢板采用结构钢或低屈服点软钢。

4.根据权利要求1所述的装配式屈曲约束阻尼墙结构，其特征在于：所述T形鱼尾板包括腹板和与之垂直固定的翼缘，所述腹板通过角焊缝与所述内核钢板固定，所述翼缘通过所述第一连接螺栓与所述边缘框架固定。

5.根据权利要求1所述的装配式屈曲约束阻尼墙结构，其特征在于：所述屈曲约束构件包括两根平行设置的竖向方钢管，所述竖向方钢管的两端均垂直固定有横向方钢管，所述横向方钢管与所述竖向方钢管之间设有加劲肋，所述竖向方钢管之间设有多对缀块，所述第二连接连接螺栓穿过所述缀块间的间隙与所述内核钢板固定。

6.根据权利要求5所述的装配式屈曲约束阻尼墙结构，其特征在于：所述竖向方钢管的长度小于上下两侧所述T形鱼尾板的间距。

7.根据权利要求5所述的装配式屈曲约束阻尼墙结构，其特征在于：所述竖向方钢管的截面与所述横向方钢管的截面相同。

8.根据权利要求5所述的装配式屈曲约束阻尼墙结构，其特征在于：所述缀块的底部与所述竖向方钢管的底部平齐，且其厚度小于所述竖向方钢管的截面高度。

9.根据权利要求5所述的装配式屈曲约束阻尼墙结构，其特征在于：所述第二连接螺栓的长度不大于所述竖向方钢管的截面高度的两倍。