[发明专利]一种承载力和刚度独立调控的装配式防屈曲钢板连梁

说明书

本发明涉及一种承载力和刚度独立调控的装配式防屈曲钢板连梁，其包括内嵌钢板、钢盖板和连接钢板。内嵌钢板位于两块钢盖板之间，内嵌钢板和钢盖板均位于两块连接钢板之间，连接钢板分别与内嵌钢板和钢盖板固定连接。内嵌钢板的边缘包括两条互为对边的第一竖边以及两条互为对边的第一横边，第一竖边与连接钢板固定连接；钢盖板的边缘包括两条互为对边的第二竖边以及两条互为对边的第二横边，第二竖边与连接钢板固定连接。内嵌钢板上靠近第一竖边处均设置有第一耗能孔组，第一耗能孔组包括多个相互平行设置的第一矩形孔；钢盖板上靠近第二竖边处均设置有第二耗能孔组，第二耗能孔组包括多个相互平行设置的第二矩形孔。

技术领域

本发明涉及装配式连梁设计技术领域，尤其涉及一种承载力和刚度独立调控的装配式防屈曲钢板连梁。

背景技术

框架-核心筒结构体系具有较强的抗侧刚度和承载能力，在高层及超高层建筑中受到广泛应用。连梁作为框架-核心筒结构体系在地震作用下的重要耗能构件，其抗震性能对框架-核心筒结构体系的整体抗震性能具有重要影响。现有技术中，钢筋混凝土连梁抗震性能提升主要依赖改善连梁配筋方式，通过对无斜筋的钢筋混凝土连梁引入斜筋，提升连梁耗能能力和延性，但存在钢筋布置拥挤且制作复杂等问题。为此，有学者提出在传统混凝土中使用新型水泥基材料以简化钢筋混凝土连梁内钢筋布置，新型水泥基材料可以提高连梁耗能能力和抗剪能力。

将钢板嵌入钢筋混凝土连梁中以形成钢板混凝土连梁，钢板和混凝土通过剪力钉共同抵抗剪力，能够提高连梁的延性、强度和耗能能力。然而，钢板传递强大剪力导致混凝土发生严重破坏，钢板破坏模式为局部屈曲，从而造成连梁承载力迅速降低。为此，有学者提出带肋钢板连梁改善钢板连梁在地震作用下屈曲行为，或削弱连梁承载力使得塑性变形集中于连梁内，从而保护相邻剪力墙且震后可更换。但是，现有钢筋混凝土结构中连梁存在以下几个方面问题：

现有连梁如引入新型水泥基材料的连梁，虽能提高连梁抗剪能力，但其实际抗剪强度远高于连梁设计抗剪强度，连梁过强抗剪强度易造成相邻剪力墙在强地震作用下损伤严重。而现有削弱连梁承载能力虽能控制结构塑性变形集中于连梁内，但往往以牺牲连梁刚度实现连梁承载能力削弱，易导致结构整体初始抗侧刚度不足，不利于结构在小震作用下的抗震性能。因此，现有连梁的刚度和承载力不能独立调控，易导致连梁承载力过大造成相邻剪力墙损伤严重或由于连梁承载力削弱造成整体结构初始抗侧刚度不足等问题。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明提供了一种承载力和刚度独立调控的装配式防屈曲钢板连梁旨在解决刚度和承载力不能单独调节的技术问题。

(二)技术方案

为了解决上述问题，本发明提供了一种承载力和刚度独立调控的装配式防屈曲钢板连梁，其特征在于，其包括：内嵌钢板、钢盖板和连接钢板；

所述钢盖板成对设置，且所述内嵌钢板位于两块所述钢盖板之间，所述连接钢板成对设置，且所述内嵌钢板和所述钢盖板均位于两块所述连接钢板之间，所述连接钢板分别与所述内嵌钢板和所述钢盖板固定连接；所述连接钢板上设置有用于与剪力墙连接的通孔；

所述内嵌钢板的形状和所述钢盖板的形状均为矩形，所述内嵌钢板的边缘包括两条互为对边的第一竖边以及两条互为对边的第一横边，所述第一竖边与所述连接钢板固定连接；所述钢盖板的边缘包括两条互为对边的第二竖边以及两条互为对边的第二横边，所述第二竖边与所述连接钢板固定连接；

所述内嵌钢板上靠近所述第一竖边处均设置有第一耗能孔组，所述第一耗能孔组包括多个相互平行设置的第一矩形孔，同组所述第一耗能孔组中的所述第一矩形孔的中心的连线与所述第一横边垂直；所述钢盖板上靠近所述所述第二竖边处均设置有第二耗能孔组，所述第二耗能孔组包括多个相互平行设置的第二矩形孔，同组所述第二耗能孔组中的所述第二矩形孔的中心的连线与所述第二横边垂直。