[发明专利]一种可更换钢连梁双层钢板高强混凝土组合联肢剪力墙

说明书

技术领域

本发明属于钢与混凝土组合结构及混合结构抗震技术领域，具体涉及一种可更换钢连梁－双层钢板高强混凝土组合联肢剪力墙。

背景技术

在工程结构中采用高强材料，既可满足现代工程结构向高层和大跨度发展的需求，减小结构构件截面尺寸，节约材料用量；也可提高混凝土结构的耐久性，延长结构使用年限，具有良好的经济和社会效益。但研究表明：混凝土的抗压强度提高后，其抗拉、抗剪强度和粗骨料的强度相对较低，延性降低，因而降低了高强混凝土结构的抗震性能。从而导致高强度混凝土（C60以上）目前在高层建筑结构中很难得到广泛应用。

钢板混凝土组合剪力墙能够充分发挥钢与混凝土两种材料的各自优势，扬长避短，一方面通过综合的方式，即两种材料的组合来满足建筑、结构功能一体化的需求；另一方面以分化的方式以满足结构性能目标多元化的需求。目前在高层及超高层建筑结构中应用越来越广泛，香港中银大厦、北京国贸中心三期、上海中心、盐城电视塔均采用了钢板混凝土组合剪力墙。

剪力墙结构是抵抗水平荷载的一种抗侧力体系。在地震作用下，剪力墙不仅承担了大部分地震剪力，而且还起到了耗散地震能量的重要作用。

高层建筑大量采用的剪力墙结构体系、框架-核心筒结构体系以及内筒-外框筒结构体系中，剪力墙多以联肢剪力墙形式出现。联肢剪力墙是通过连梁将两片或多片剪力墙组合起来共同抵抗水平荷载的一种抗侧力体系；其抵抗水平力的方式由仅靠实体剪力墙截面抗弯转变为由各墙肢抗弯和墙肢轴力组成的力偶共同完成。联肢剪力墙的侧向刚度比各独立墙肢侧向刚度之和大很多。钢筋混凝土连梁一般跨高比小，在地震往复作用下易发生剪切破坏，同时由于高层建筑中整根钢连梁的重量大、并且强震作用下塑性变形较大，容易出现钢梁与墙肢连接部位发生局部损坏，震后很难直接更换，钢连梁的震后修复非常困难。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可更换钢连梁双层钢板高强混凝土组合联肢剪力墙。

为达到上述目的，本发明采用了以下技术方案：

包括双层钢板高强混凝土剪力墙以及设置于双层钢板高强混凝土剪力墙之间的可更换钢连梁，所述可更换钢连梁包括可更换的消能屈服梁段以及设置于消能屈服梁段两端的非屈服梁段，非屈服梁段焊接于对应双层钢板高强混凝土剪力墙的边缘。

所述双层钢板高强混凝土剪力墙包括外包双层钢板以及浇筑于外包双层钢板之间的高强度混凝土，外包双层钢板相对侧的表面上设置有若干排栓钉。

所述外包双层钢板是由相对设置的外包钢板单元围合而成的剪力墙外包模板，高强度混凝土包裹在剪力墙外包模板内。

所述外包双层钢板之间设置有若干个间隔排列的加劲板，高强度混凝土设置于加劲板与外包双层钢板围合形成的若干个独立的腔室内。

所述非屈服梁段的承载力大于消能屈服梁段。

所述非屈服梁段和消能屈服梁段均采用工字钢梁。

所述消能屈服梁段采用普通钢材或低屈服点钢，消能屈服梁段的屈服点低于非屈服梁段。

所述可更换钢连梁还包括连接板和高强螺栓，消能屈服梁段通过连接板和高强螺栓与非屈服梁段相连。

本发明的有益效果体现在：

本发明所述可更换钢连梁双层钢板高强混凝土组合联肢剪力墙采用了双层钢板高强混凝土剪力墙以及由消能屈服梁段、设置于消能屈服梁段两端的非屈服梁段组成的可更换钢连梁，该组合联肢剪力墙能够改善高强混凝土脆性，显著提高剪力墙的延性能力；同时可以提升高层建筑结构强震后功能快速恢复的能力。

附图说明

图1为本发明所述可更换钢连梁双层钢板高强混凝土组合联肢剪力墙的结构示意图之一；

图2为本发明所述可更换钢连梁双层钢板高强混凝土组合联肢剪力墙的结构示意图之二；

图3为本发明所述双层钢板高强混凝土剪力墙的结构示意图；

图中：1为非屈服梁段，2为消能屈服梁段，3为高强螺栓，4为连接板，5为垂直加劲肋，6为外包双层钢板，7为栓钉，8为高强度混凝土，9为加劲板。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。