[发明专利]一种无粘结部分屈曲约束型钢板剪力墙结构

说明书

技术领域

本发明涉及一种剪力墙结构，具体涉及一种无粘结部分屈曲约束型钢板剪力墙结构。

背景技术

框架结构的刚度相对较小，当结构的高度增加，抗侧刚度不满足设计要求时，可在框架中设置抗侧力构件，提高结构的抗侧刚度，有效减小建筑物的侧移。钢板剪力墙结构是上个世纪70年代发展起来的一种新型抗侧力结构。在侧向力作用下，钢板剪力墙内填板屈曲后屈服(薄板)或屈服后屈曲(厚板)还能继续承受荷载，甚至在内填板撕裂的情况下，其性能退化也不明显，具有初始侧向刚度大、滞回性能稳定、能量耗散能力良好、延性大、抵抗循环荷载下的变形能力强等优点。

通过对薄钢板剪力墙的研究发现，薄板墙存在以下问题：(1)屈曲时伴随类似击鼓的响声，且产生较大的面外变形，此意味着在较大风荷载或地震作用过程中，舒适度不理想，使用性欠佳；(2)薄钢板屈曲后形成拉立场效应会对边柱产生较大的附加弯矩，增加了柱的稳定负担；(3)滞回曲线有不同程度的捏缩现象，限制了其实际工程中的推广应用。

对薄钢板墙设置适当的加劲或采用混凝土组合墙，将薄板分成受力性能类似于厚板的小区格或面外屈曲约束，不但可降低墙板的屈曲噪声，还能显著地改善墙板的滞回耗能。但加劲与墙板用角焊缝连接，对内填板焊接不但带来较大残余应力和残余变形，降低了结构的抗侧性能，而且由于加劲肋与内嵌墙板完全粘结，在约束墙板的同时参与抵抗了一部分水平力，易出现加劲肋屈曲，先于整体破坏的情况，不能持续起到抑制屈曲的功能。采用混凝土组合墙，也出现混凝土板开裂现象，提前退出工作，同时增加结构自重，增大结构地震响应，增加基础费用，研究还发现混凝土组合墙或防屈曲构件的设置降低了构件的延性。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种无粘结部分屈曲约束型钢板剪力墙结构，该结构的承载能力强。

作为上述方案的改进，本发明所述的无粘结部分屈曲约束型钢板剪力墙结构包括由框架柱与框架梁构成的框架、安装在框架内的内填钢板、以及分别固定在内填钢板前后两侧的两个密肋格板，内填钢板的外侧与框架的内侧相连接，密肋格板的外侧与框架的内侧之间有间隙。

所述密肋格板内各格板的连接处焊接有钢管或成型管，螺栓或应力螺栓穿过内填钢板、以及钢管或成型管将密肋格板固定在内填钢板的前后两侧。

所述密肋格板上格板的弯曲刚度满足其中，χ为嵌固系数，χ=1.23，k_p为密肋格板的区格内内填钢板的剪切屈曲系数，其中k_p=5.34+4α²，α为密肋格板的区格内内填钢板的宽度与高度的比值，k_st为密肋格板与内填钢板组成的整体的剪切屈曲系数，η_x为密肋格板单位宽度的弯曲刚度与内填钢板单位宽度的弯曲刚度的比值，η_y为密肋格板单位高度的弯曲刚度与内填钢板单位高度的弯曲刚度的比值，n₂为密肋格板在水平方向上格板的数量。

所述密肋格板与框架之间的间距de满足其中，k为密肋格板与框架之间的内填钢板受压时的屈曲系数，χ为嵌固系数，χ=1.23，E为弹性模量，t_w为内填钢板的厚度，h为内填钢板的高度，v为泊松比，f_y为内填钢板所用钢材的弯曲强度。

所述密肋格板内各格板的布置方式为正向布置或斜向布置。

所述密肋格板通过钢板条、高分子材料或者铝合金制作而成。

所述内填钢板与框架通过栓接或者焊接相连接。

所述框架为矩形结构；

所述密肋格板为矩形结构。

本发明具有以下有益效果：

本发明所述的无粘结部分屈曲约束型钢板剪力墙结构包括框架、安装在框架内的内填钢板及密肋格板，在受力过程中，密肋格板把钢板分成小区格板件，减小了无粘结部分屈曲约束型钢板剪力墙的高厚比，避免了墙板的呼吸效应对框架的破坏程度，有效规避了薄板墙的声响和震颤现象，完全避免了滞回环体的捏缩现象，变形以小区格板件局部屈曲为主，从而有效的增强无粘结部分屈曲约束型钢板剪力墙结构的承载能力。

附图说明

图1为本发明第一实施例的结构示意图；

图2为本发明第二实施例的结构示意图。

其中，1为框架柱、2为框架梁、3为内填钢板、4为密肋格板、5为螺栓或应力螺栓。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步详细描述：