[实用新型]一种应变可监测式芯板无开孔新型防屈曲钢板墙

说明书

本实用新型公开了一种应变可监测式芯板无开孔新型防屈曲钢板墙，包括沙漏形芯板，所述芯板的前后两侧各设有一块混凝土约束板，两块所述混凝土约束板之间通过多组对拉螺栓连接，所述混凝土约束板内部设有多组平行的横向钢筋与多组平行的竖向钢筋，所述竖向钢筋的两端分别与上端板及下端板连接，所述上端板及所述下端板中间均设有长条形开口，所述芯板顶部的弹性端位于所述上端板长条形开口中间，所述芯板底部的弹性端与所述下端板长条形开口刚性连接，所述芯板表面均贴有多组应变片。本实用新型能够保证混凝土约束板的约束能力，能够避免在芯板上开孔，能够提高芯板中间耗能段的材料利用率；能够实时监测芯板的应变情况。

技术领域

本实用新型涉及结构振动减振耗能技术领域，具体来说，涉及一种应变可监测式芯板无开孔新型防屈曲钢板墙。

背景技术

基于对市场及相关技术的了解，目前运用于框架结构减振的防屈曲钢板墙主要集中在以下几种类型：（1）加劲肋型防屈曲钢板墙，加劲肋型防屈曲钢板墙即在芯板处焊接加劲肋，此方法会在内芯板处产生大量的残余应力，影响钢板墙性能，同时由于焊缝中不可避免地存在裂缝、杂质等缺陷，也会影响钢板墙的疲劳性能和延性，其次，由于加劲肋属于长条形构件，在焊接的过程中极易变形，这增加了钢板墙的加工难度，也影响钢板墙的外观；（2）开竖缝型防屈曲钢板墙，开竖缝型防屈曲钢板墙需要在钢板上开一定数量的竖缝，施工工艺较繁琐困难，制作成本也较高，经济性不强，批量化生产难度较大，同时涉及的设计参数较多，使得设计成本和设计难度较大，且理论预测结果也不够精确，容易导致重复设计和重复实验的情况；（3）混凝土约束板对拉型防屈曲钢板墙，混凝土约束板对拉型防屈曲钢板墙需要在内芯板开大尺寸槽型孔，需要在混凝土约束板上开螺栓孔，通过对穿螺栓将内芯板和混凝土约束板连接在一起，这样会在一定程度上影响内芯板的力学性能，设计和制作加工复杂繁琐。

上述的几种防屈曲钢板墙，芯板一般采用I形芯板，根据I形芯板的应力分析，该形状的芯板应力和应变主要集中在弯矩最大的端部，因此端部极易发生应力集中，芯板中间就得不到充分利用，影响了芯板的疲劳性能。因此，目前存在的几种防屈曲钢板墙，虽然从一定程度上能减少结构的振动，但是还存在着诸多设计缺陷。同时由于防屈曲钢板墙在工作时，芯板变形较复杂，与实际设计有一定偏差，因此需要对芯板应变进行实时监测。

实用新型内容

针对相关技术中的上述技术问题，本实用新型提出一种应变可监测式芯板无开孔新型防屈曲钢板墙，能够克服现有技术的上述不足。

为实现上述技术目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种应变可监测式芯板无开孔新型防屈曲钢板墙，包括芯板，所述芯板的结构为中间窄两端宽的沙漏形，所述芯板的顶部及底部为弹性端，所述芯板的中部为中间耗能段，所述芯板的前后两侧各设有一块混凝土约束板，两块所述混凝土约束板均与所述芯板保持一定间隙，两块所述混凝土约束板之间通过多组对拉螺栓连接，所述对拉螺栓均匀对称布置于所述中间耗能段左右两侧，所述混凝土约束板内部设有预制钢筋笼，所述预制钢筋笼由多组平行的横向钢筋与多组平行的竖向钢筋连接而成，所述横向钢筋与所述竖向钢筋相互垂直，所述竖向钢筋上下两端均延伸出所述混凝土约束板混凝土层外侧，所述竖向钢筋上端与上端板底面连接，所述竖向钢筋下端与下端板顶面连接，所述上端板与所述下端板相互平行，所述上端板及所述下端板中间均设有长条形开口，所述芯板顶部的弹性端位于所述上端板长条形开口中间，所述芯板顶部的弹性端与所述上端板长条形开口之间保持一定间隙，所述芯板底部的弹性端位于所述下端板长条形开口中间，所述芯板底部的弹性端与所述下端板长条形开口刚性连接，所述芯板顶部及底部的弹性端表面均贴有多组应变片，所述应变片在水平方向上均位于相邻的两条竖向钢筋之间，所述芯板顶部的应变片在竖直方向上位于所述上端板与所述混凝土约束板混凝土层之间，所述芯板底部的应变片在竖直方向上位于所述下端板与所述混凝土约束板混凝土层之间。

优选地，所述芯板顶部的弹性端与所述上端板长条形开口之间的间隙稍大于所述芯板极限变形时增加的尺寸。

优选地，所述芯板底部的弹性端与所述下端板长条形开口之间通过焊接连接。