[发明专利]内藏无粘结钢板暗支撑预应力自复位混凝土剪力墙

说明书

技术领域

本发明属于建筑结构领域，涉及一般建筑物构造，具体涉及在地震区建造的混凝土结构体系，特别涉及钢筋混凝土墙体的组成与节点的连接方法。

背景技术

传统自复位混凝土剪力墙在墙体与基础之间无钢筋贯通，只通过预应力筋将墙体与基础连接，这种剪力墙在卸载后残余变形很小，自复位能力很强，可以在中震或大震时通过墙体底部的抬升减轻墙体的破坏。然而传统自复位混凝土剪力墙也存在本身不具备耗能能力、剪力墙与基础之间缺乏可靠有效的连接装置来承担竖向荷载和水平剪力的缺点。目前的改进自复位混凝土剪力墙主要有两种型式：其一是在传统自复位混凝土剪力墙基础上，在剪力墙底部的两端脚部、中部位置设置竖向耗能部件，这种改进型式的剪力墙显著提高了传统自复位混凝土剪力墙的耗能能力，但抗侧能力仍然较差，必须要增设墙侧混凝土剪力键与墙内钢棒剪力键承担底部水平剪力的作用；当这种改进型式剪力墙与传统自复位混凝土剪力墙应用于框架-剪力墙结构体系时，框架部分必定是抵抗地震的第一道防线，这明显不符合结构抗震设计保证生命安全的基本理念，其应用应局限于框架结构的抗震加固及以框架结构为主体的弱框架-剪力墙结构体系。其二是在墙体与基础连接处的两端对称设置水平缝且在两端脚部设置竖向耗能部件，连接处中间部位保持正常连接，同时在墙体内设置无黏结预应力钢绞线，剪力墙中间正常连接通过钢筋与混凝土的共同作用一定程度的增强了整片剪力墙抗侧移能力，无黏结预应力钢绞线通过在弹性范围内变形为剪力墙提供自复位能力；这种改进型剪力墙具有承载与消能功能，是一种集承载与耗能功能于一体的功能集成体系，但作为结构体系的抵抗地震的第一道防线，其承载能力仍显不足,同时也未形成有效的多道抗震防线。

因此,研制开发一种能作为框架-结构体系抵抗地震的第一道防线、承载能力与一般混凝土剪力墙相当、耗能能力与自复位能力明显优于一般混凝土剪力墙的预应力自复位混凝土剪力墙就显得既迫切而且特别有意义。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术存在的不足，提出了一种内藏无粘结钢板支撑预应力自复位混凝土剪力墙,包括外边框柱、中部为底部水平缝较短的自复位剪力墙体、两侧为钢筋混凝土空心墙体、两侧钢筋混凝土空心墙体中内藏无粘结X型低屈服钢板支撑等构件及这些构件间的连接构造。这种自复位混凝土剪力墙的特点是：墙体两侧钢筋混凝土空心墙体参与承担竖向荷载，外包的钢筋混凝土墙板可以有效地约束内藏钢板支撑，提高了内藏钢板支撑的抗屈曲能力，进而提高了剪力墙的侧向承载力，改善了剪力墙的耗能性能，同时能减薄剪力墙厚度；增设的边柱与楼板暗梁、无粘结钢板暗支撑构成耗能框架，使剪力墙具有多重抗震防线的构造特征，改善了剪力墙的整体延性；墙体的自复位能力仍然通过中部墙体内置竖向的无粘结后张拉预应力筋来保证。

本发明所采用的技术方案是一种具有自复位能力的组合剪力墙,它由现浇外边框柱，现浇U型套箍暗柱，内置连梁，中部为底部开水平短缝但保持正常连接的自复位剪力墙体，两侧为钢筋混凝土空心墙体，两侧钢筋混凝土空心墙体中内藏无粘结X型低屈服钢板支撑等构件及这些构件间的有机连接组成。

所述两侧钢筋混凝土空心墙体包括钢筋混凝土墙体外壳、墙体四角缺口、墙体空腔、墙体外壳连接的格构钢筋支架、与中部墙体连结的墙体外壳外伸水平U型钢筋；

所述的钢筋混凝土空心墙体采用预制形式或现浇形式；

所述外边框柱为现浇柱，边框柱型式采用普通混凝土柱或者核心钢管混凝土柱或者型钢混凝土柱等组合柱；

所述中部区域为底部开水平短缝的自复位剪力墙体，墙体与基础连接处的两端对称设置水平短缝，连接处中间部位保持正常连接，同时在墙体内设置涂有防腐油脂、外包PE护套的竖向预应力筋,无黏结预应力筋在混凝土浇注完成后进行张拉并应用预应力锚具锚固；

所述底部开水平短缝自复位剪力墙体采用现浇形式或预制形式，墙体两侧外伸水平U 型钢筋；

所述钢筋混凝土空心墙体和中部区域内置竖向无粘结后张拉预应力筋的底部开水平短缝剪力墙体通过其外伸水平U型钢筋形成U型环，连接的U型环相互搭接形成矩形平面，在矩形平面四角配置竖向受力钢筋，现浇形成连结两片混凝土墙片竖向拼缝的U型套箍暗柱；

所述内置连梁，是指连结现浇边框柱与现浇套箍暗柱的梁；

所述钢筋混凝土空心墙体下部与基础或楼板仅通过齿槽连接，钢筋混凝土空心墙体上部通过墙体竖向钢筋与暗梁、楼板中钢筋相连并现浇混凝土形成整体；

所述齿槽应用高阻尼砂浆填充；