[发明专利]配置高强度筋的可自复位混凝土剪力墙

说明书

发明领域

配置高强度筋的可自复位混凝土剪力墙属于钢筋混凝土剪力墙技术领域。

背景技术

当前，各国结构抗震设计方法多采用“小震不坏、中震可修、大震不倒”的设防准则，允许中震和大震下结构发生非弹性变形。据此设计和建造的建筑物，保证了人的生命安全，随着社会经济的发展，以生命安全为抗震设防目标已不能满足当今抗震设防和社会生活的需求。

20世纪90年代初，美国学者率先提出基于位移的抗震设计理论，其核心思想是从总体上控制结构位移及层间位移水准。这种主要以控制最大变形(结构总变形或层间变形)为目标的抗震设计理论，在强调结构延性、保障结构性能的同时，进一步确保结构安全，构成了基于性能抗震设计理论的重要内容。然而，在基于性能框架下的现有抗震设计方法的研究，多关注结构的最大变形而忽视对震后结构残余变形的控制。

残余变形是衡量结构震后能否继续满足使用要求和可修复性的一个重要指标，残余变形过大的结构往往因为无法修复而被最终拆除，对结构残余变形及其控制的研究，也是现有基于性能抗震设计理论研究的重要内容之一。

随着现代科学技术的发展，越来越多的高强高性能材料应用于工程结构，为控制结构残余变形提供了可能。其中，高强材料以其较高的弹性恢复性能，可以用来减小震后结构的残余变形，已被用以尝试建造旨在减少震后残余变形的自复位(Self-Centering)新型结构。

发明内容

本发明的目的是提供一种具有自复位功能的剪力墙构件。配制高强度筋的混凝土剪力墙可以减小地震作用下由于纵向钢筋屈服产生的残余变形，改善结构地震后的使用性能，提高可修复性。所述高强度筋是屈服强度在500MPa以上的钢筋、钢丝、高强度钢绞线和纤维增强复合材料(FRP)筋。

本发明的特征在于所述配置高强度筋的可自复位混凝土剪力墙端部边缘构件纵筋中的一部分筋或者墙片中部竖向分布筋的一部分筋，是高强度筋。

本发明通过配置高强度筋，提高剪力墙的抗侧刚度，延缓抗侧刚度的劣化，使结构具有自复位能力，减少地震后结构的残余变形。

附图说明

图1.配制高强度筋的矩形截面混凝土剪力墙的布置示意图(当高强度筋分散布置时)，1为边缘构件纵筋，2为墙体中部竖向分布筋，3为高强度筋，4为水平分布筋。

图2.配制高强度筋的矩形截面混凝土剪力墙的布置示意图(当高强度筋集中布置时)，1为边缘构件纵筋，2为墙体中部竖向分布筋，3为高强度筋，4为水平分布筋。

图3.配制高强度筋的T形截面混凝土剪力墙的布置示意图(当高强度筋分散布置时)，1为边缘构件纵筋，2为墙体中部竖向分布筋，3为高强度筋，4为水平分布筋。

图4.配制高强度筋的T形截面混凝土剪力墙的布置示意图(当高强度筋集中布置时)，1为边缘构件纵筋，2为墙体中部竖向分布筋，3为高强度筋，4为水平分布筋。

图5.配制高强度筋的L形截面混凝土剪力墙的布置示意图(当高强度筋分散布置时)，1为边缘构件纵筋，2为墙体中部竖向分布筋，3为高强度筋，4为水平分布筋。

图6.配制高强度筋的L形截面混凝土剪力墙的布置示意图(当高强度筋集中布置时)，1为边缘构件纵筋，2为墙体中部竖向分布筋，3为高强度筋，4为水平分布筋。

具体实施方式

本发明提出的混凝土剪力墙，是在普通钢筋混凝土剪力墙基础上，将端部边缘构件的部分纵筋替换成高强度筋；或者将端部边缘构件的部分纵筋和墙体中部部分竖向分布筋替换成高强度筋。

本发明所述高强度筋包括屈服强度在500MPa以上的钢筋、钢丝、高强度钢绞线和纤维增强复合材料(FRP)筋。

本发明所述高强度筋与混凝土之间可以是粘结在一起，也可以无粘结。

本发明所述高强度筋竖向钢筋可以分散布置在边缘构件四周，也可以在边缘构件集中布置。

在建造过程中，配制高强度筋的混凝土剪力墙与普通剪力墙施工工艺基本相同。当采用有粘结预应力钢筋且施加预拉力时，需要在剪力墙中预留孔道。

配制高强度筋的混凝土剪力墙应保证构件抗剪强度大于抗弯强度，防止剪切破坏先于弯曲破坏发生。