[发明专利]一种底部铰支低损伤自复位剪力墙

说明书

本发明涉及一种底部铰支低损伤自复位剪力墙包括：钢筋混凝土墙板、自复位墙底、基础梁；钢筋混凝土墙板与自复位墙底上端连接，基础梁与自复位墙底下端连接；基础梁上表面中部设有连接板，连接板上设有连接梁铰接接头，连接梁铰接接头两侧分别设有自复位短支撑铰接接头Ⅱ；自复位墙底包括：连接梁、自复位短支撑；连接梁上表面设有抗剪键，下表面中部设有基础梁铰接接头，下表面两端与两个自复位短支撑铰接接头Ⅱ相对应的位置分别设有自复位短支撑铰接接头Ⅰ；自复位短支撑包括内管、外管、碟簧、挡板；碟簧置于外管中，碟簧两端设有挡板，内管穿过碟簧的内孔及两端挡板并在内管两端通过挡块封顶，自复位短支撑两端设有自复位短支撑铰接接头Ⅲ。

技术领域

本发明属于建筑结构技术领域，涉及一种具有自复位功能的剪力墙，具体涉及一种包含混凝土、钢筋、型钢和自复位支撑的具有复位能力的可装配式生产的钢筋混凝土剪力墙。

背景技术

地震是当今人类社会面临的主要自然灾害之一，具有突发性强、破坏性大、社会影响深远及可引发次生灾害的特点，容易造成人员伤亡、建筑物倒塌、交通瘫痪、通讯中断及生命线工程破坏。传统抗震设计理念以保护生命为首要目标，结构通过产生塑性变形和不可逆损伤的方式实现延性设计，这样的方法有效减免人员伤亡和建筑物倒塌，但结构遭受的严重损伤和产生的显著残余变形依旧导致结构功能中断，需长时间高成本修复甚至重建才能恢复功能需求，给社会带来的经济损失和影响仍然沉重。近年来，在震后不需修复或简单修复即可恢复结构使用功能的功能可恢复性(resilient)设计理念逐渐成为地震工程界关注的焦点。可更换设计理念和自复位设计理念可分别实现结构易损部位的周期性替换和无损性变形，使得结构震后可快速恢复使用功能，实现结构乃至城市的功能可恢复性。目前的功能可恢复结构或构件有自复位摇摆墙、自复位摇摆框架、自复位支撑、自复位阻尼器、可更换连梁和可更换墙脚剪力墙等。

钢筋混凝土剪力墙侧向刚度大、承载力高，广泛用于高层超高层结构。但因混凝土材料脆性明显，在结构发生较大变形时墙体底部易出现墙脚压溃、形成塑性铰等问题，导致残余变形显著，造成结构功能丧失甚至倒塌。在传统混凝土剪力墙边缘约束区增设型钢、钢管或暗撑等形成组合混凝土剪力墙，其承载力、侧向刚度及延性得以提高，但仍无法避免墙体塑性破坏，无法实现剪力墙功能可恢复。目前，功能可恢复混凝土剪力墙主要有预应力自复位混凝土剪力墙和可更换墙脚剪力墙两种形式。预应力自复位混凝土剪力墙通过放张墙底与基础连接界面，墙内设置锚固于基础的后张无粘结预应力筋，墙体与基础的分离可以实现墙板刚体变形降低墙体损伤，预应力筋的设置在变形时提供恢复力驱动墙体复位。但该种墙体竖向承载力不高、面外稳定性差且侧向变形显著，往往与框架协同工作，适用高度受限且不适用于纯剪力墙结构。可更换墙脚剪力墙针对传统墙体易损墙脚进行可更换设计，将墙体变形过程中的塑性破坏集中于可更换区域，在震后通过可更换区域的更换实现结构功能的快速修复。但该墙体截面被削弱，降低了承载力和面外稳定性。

发明内容

本发明为解决传统混凝土剪力墙变形时墙脚易压溃、墙底易形成塑性铰及延性不足，预应力自复位混凝土剪力墙承载力不高及预拉力易损失，可更换墙脚剪力墙承载力不高及残余变形显著等问题，提出一种墙体底部铰接且能实现较大程度弹性变形的自复位混凝土剪力墙。为将结构性能水平提高，本发明将传统剪力墙在遭受巨大地震时会严重破坏的墙底部分进行自复位设计，通过型钢梁与自复位支撑组合构造具有较大变形能力的自复位截面，并与钢筋混凝土墙板及基础梁连接，形成自复位混凝土剪力墙。利用碟簧刚度大、承载力高及使用灵活等特性设计具有双线性滞回特性的自复位支撑。型钢梁顶面与墙板连接，梁中部与基础梁铰接，再于两端布置自复位支撑，形成具有双线性滞回特性的转动截面，使得混凝土剪力墙在发生较大侧向变形后墙板底部无明显塑性损伤且能实现复位，具体技术方案如下：

一种底部铰支低损伤自复位剪力墙包括：钢筋混凝土墙板1-1、自复位墙底1-2及基础梁1-3；

所述钢筋混凝土墙板1-1与自复位墙底1-2的上端连接，基础梁1-3与自复位墙底1-2的下端连接；