一种新型消能墙减震结构的制作方法

1.本实用新型涉及建筑设计技术领域，尤其涉及一种用于建筑领域的消能减震结构。


背景技术：

2.在建筑领域，为了达到良好的防震性能，通常会在建筑内部设计消能减震结构，尤其是高层、超高层建筑领域。传统的结构抗震设计主要是依据结构自身的强度、刚度和延性来抵抗地震作用，大量震例表明，在经历较大的地震后，结构主体本身都将遭受一定程度的损伤和破坏，严重者还可能产生无法挽回的后果。结构消能减震设计采用的耗能装置可由消能器及斜撑、墙体、梁等支撑构件组成，当前常用的位移相关型消能器根据屈服形式分为剪切屈服型和轴向屈服型，由于构造的特殊性，当前常用的消能器造价均较高，使得结构消能减震技术的应用受到了一定的制约。因此应运而生了新的“工程结构减震控制”体系，在结构中设置一些控制装置，在地震作用时，控制装置被动或主动地施加一组控制力，减缓结构振动，减小结构变形。消能减震技术即通过在结构中设置被动耗能装置，消耗本来由结构构件消耗的地震能量，减轻结构的变形和损伤，保护主承重构件，消能墙即是常见的一种形式。目前的消能墙主要由内钢板、外钢板和之间的阻尼材料等组成，地震时，内外钢板之间发生相对运动，使钢板之间的阻尼材料耗散地震能量，达到消能减震的目的。但是，目前的此类消能墙存在结构较为复杂，造价较高，施工安装较主繁琐，对于建筑空间的适应性较差。


技术实现要素：

3.本发明要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种结构简单、施工安装便利、抗震效果好、造价低、平面布置灵活，建筑空间适应性好的新型消能墙减震结构。
4.为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：一种新型消能墙减震结构，其特征在于：在本层框架梁与上层框架梁之间的空间内分别设置有下剪力墙和上剪力墙，上剪力墙与下剪力墙上下相对并间隔一段距离，其中下剪力墙与下框架梁连接固定，上剪力墙与上框架梁连接固定；在上剪力墙与下剪力墙之间安装有消能键，消能键的上下两端分别与上剪力墙及下剪力墙连接固定。
5.优选地，所述下剪力墙与本层框架梁的顶面在施工时通过一体浇筑形成紧密连结结构；所述上剪力墙与上层框架梁的底面在施工时通过一体浇筑形成紧密连结结构。
6.优选地，所述消能键的上下两端分别通过螺栓与上剪力墙的底端及下剪力墙的顶端连接固定。
7.优选地，所述消能键的消能钢板采用bly160软钢，每个消能键的屈服力不低于600kn，极限力不小于1200kn。
8.优选地，所述上剪力墙及下剪力墙的尺寸相同，均为采用c35钢筋混凝土制成的墙体，其厚度为400mm、长度为1500mm、高度为1400mm，上剪力墙与下剪力墙之间的间距为
500mm。
9.进一步地，在上剪力墙与下剪力墙中分别预埋有连接钢板，两者的连接钢板分别与上层框架梁和本层框架梁连接。
10.其中，所述本层框架梁及上层框架梁的两端分别与直立的框架柱连接。
11.优选地，所述下剪力墙及上剪力墙的受弯承载力不小于2666kn.m，受剪承载力不小于2690kn。
12.本实用新型通过设置上下相对的剪力墙，剪力墙之间安装消能键，从而具有以下优点：1)具有良好的滞回性能，可有效耗散地震能量，减少地震响应；2)消能墙在大震作用下率先屈服耗能，起到了“消能阀”的作用，从而有效地保护主体结构构件，提高结构的抗震性能；3)消能墙平面布置灵活，建筑空间适应性大；4)消能墙中的关键构件安装、更换方便，极大节约了安装和震后维修成本；
13.5)造价低廉，有利于大规模推广应用。
附图说明
14.图1为本实用新型立体结构示意图；
15.图2为本实用新型立面布置示意图(两个消能键分开)；
16.图3为本实用新型另一种实施方式的立面布置示意图(两个消能键并拢)；
17.图4为天然波1x主方向作用下x向改进前后弹塑性位移曲线对比(a为楼层位移，b为楼层位移角)。
18.图中，1为本层框架梁，2为上层框架梁，3为下剪力墙，4为框架柱，5为上剪力墙，6为消能键。
具体实施方式
19.本实施例中，参照图1、图2和图3，所述新型消能墙减震结构，包括在本层框架梁1与上层框架梁2之间的空间内分别设置的下剪力墙3和上剪力墙5，上剪力墙5与下剪力墙3上下相对并间隔一段距离，其中下剪力墙3与下框架梁1连接固定，上剪力墙5与上框架梁2连接固定；在上剪力墙5与下剪力墙3之间安装有消能键6(型号为rt
‑
600)，消能键6的上下两端分别与上剪力墙5及下剪力墙3连接固定。
20.所述下剪力墙3与本层框架梁1的顶面在施工时通过一体浇筑形成紧密连结结构；所述上剪力墙5与上层框架梁2的底面在施工时通过一体浇筑形成紧密连结结构。
21.所述消能键6的上下两端分别通过螺栓与上剪力墙5的底端及下剪力墙3的顶端连接固定。
22.所述消能6键的消能钢板采用bly160软钢，每个消能键6的屈服力不低于600kn，极限力不小于1200kn，可一个单独使用，也可两个以上组合使用。
23.rt
‑
600消能键主要力学参数如下表：
24.25.所述上剪力墙5及下剪力墙3的尺寸相同，均为采用c35标号钢筋混凝土制成的墙体，其厚度为400mm、长度为1500mm、高度为1400mm，上剪力墙5与下剪力墙3之间的间距为500mm。
26.在上剪力墙5与下剪力墙3中分别预埋有连接钢板，两者的连接钢板分别与上层框架梁2和本层框架梁1连接。
27.其中，本层框架梁1及上层框架梁2的两端分别与直立的框架柱4连接。
28.所述下剪力墙3及上剪力墙5的受弯承载力不小于2666kn.m，受剪承载力不小于2690kn。
29.高区楼层以弯曲变形(几何变形)贡献较大，从受力机理分析消能墙在该区相对中区较难发挥很好的消能效果，效率偏低。设计在高区x向设置每层4个消能墙目的用于减小大震下结构的定点位移，提高大震下结构的侧刚和变形能力。如图4所示，在天然波1作用下，改进后弹塑性模型高区x向位移角有明显的减小(从1/119变为1/149)，消能墙有效限制了高振型响应对结构的不利影响，同时也证明了本结构在高区设置一定量消能墙的必要性。
30.以上已将本实用新型做一详细说明，以上所述，仅为本实用新型之较佳实施例而已，当不能限定本实用新型实施范围，即凡依本申请范围所作均等变化与修饰，皆应仍属本实用新型涵盖范围内。


技术特征：
1.一种新型消能墙减震结构，其特征在于：在本层框架梁与上层框架梁之间的空间内分别设置有下剪力墙和上剪力墙，上剪力墙与下剪力墙上下相对并间隔一段距离，其中下剪力墙与下框架梁连接固定，上剪力墙与上框架梁连接固定；在上剪力墙与下剪力墙之间安装有消能键，消能键的上下两端分别与上剪力墙及下剪力墙连接固定。2.根据权利要求1所述的新型消能墙减震结构，其特征在于：所述下剪力墙与本层框架梁的顶面通过一体浇筑形成紧密连结结构；所述上剪力墙与上层框架梁的底面通过一体浇筑形成紧密连结结构。3.根据权利要求1所述的新型消能墙减震结构，其特征在于：所述消能键的上下两端分别通过螺栓与上剪力墙的底端及下剪力墙的顶端连接固定。4.根据权利要求1所述的新型消能墙减震结构，其特征在于：所述消能键的消能钢板采用bly160软钢，每个消能键的屈服力不低于600kn，极限力不小于1200kn。5.根据权利要求1所述的新型消能墙减震结构，其特征在于：所述上剪力墙及下剪力墙的尺寸相同，均为采用c35钢筋混凝土制成的墙体，其厚度为400mm、长度为1500mm、高度为1400mm，上剪力墙与下剪力墙之间的间距为500mm。6.根据权利要求1所述的新型消能墙减震结构，其特征在于：在上剪力墙与下剪力墙中分别预埋有连接钢板，两者的连接钢板分别与上层框架梁和本层框架梁连接。7.根据权利要求1所述的新型消能墙减震结构，其特征在于：所述本层框架梁及上层框架梁的两端分别与直立的框架柱连接。8.根据权利要求5所述的新型消能墙减震结构，其特征在于：所述下剪力墙及上剪力墙的受弯承载力不小于2666kn.m，受剪承载力不小于2690kn。

技术总结
本实用新型公开了一种新型消能墙减震结构，包括设置在本层框架梁与上层框架梁之间的空间内的下剪力墙和上剪力墙，上剪力墙与下剪力墙上下相对并间隔一段距离，其中下剪力墙与下框架梁连接，上剪力墙与上框架梁连接；在上剪力墙与下剪力墙之间安装有消能键，消能键的上下两端分别与上剪力墙及下剪力墙连接固定。本实用新型通过设置上下相对的剪力墙，剪力墙之间安装消能键，从而使本实用新型具有良好的滞回性能，可有效耗散地震能量，减少地震响应；消能墙在大震作用下率先屈服耗能，有效地保护主体结构构件，提高结构的抗震性能；平面布置灵活，建筑空间适应性大；关键构件安装、更换方便，节约了安装和震后维修成本。节约了安装和震后维修成本。节约了安装和震后维修成本。


技术研发人员：金涛
受保护的技术使用者：广州市山鼎建筑设计咨询有限公司
技术研发日：2021.05.08
技术公布日：2021/12/7