[实用新型]半刚性框架-钢板剪力墙结构

说明书

技术领域

本实用新型属于建筑领域，涉及多层和高层钢结构体系，特别涉及一种半刚性框架-钢板剪力墙结构。

背景技术

节点是框架中重要的连接和传力枢纽，对整个结构性能的发挥起着十分重要的作用。在传统的钢框架结构中刚性节点应用较多，在1994年Northridge地震前，因焊接连接的钢框架具有必要的强度、延性和可靠度，一直被认为是最安全的结构之一，但在该次6.7级地震中，200余栋钢框架建筑破坏，许多全焊接刚性节点因延性较差发生了严重的脆性破坏，使人们对节点的延性提出了要求，由此提出了半刚性框架。半刚性框架的节点转动特性介于完全刚性和理想铰接之间具有良好的延性，通过弯矩的内力重分布可优化梁柱截面，和传统的需要大量焊接的刚性连接相比制作和安装简易而迅速，并且节约用钢量，降低工程的造价。但由于刚度较差，和刚性框架相比会产生更大的侧向变形，不适合单独应用于多高层建筑。

框架结构的刚度相对较小，当结构的高度增加，抗侧刚度不满足设计要求时，可在框架中设置抗侧力构件，提高结构的抗侧刚度，有效减小建筑物的侧移。常见的抗侧构件有支撑、混凝土剪力墙、钢板剪力墙结构等。其中，钢板剪力墙具有比支撑和混凝土剪力墙更为优越的抗震性能。具体表现为：

(1)在侧向力作用下，钢板剪力墙内填板屈曲后屈服(薄板)或屈服后屈曲(厚板)还能继续承受荷载，甚至在内填板撕裂的情况下，其性能退化也不明显，具有初始侧向刚度大、滞回性能稳定、能量耗散能力良好、延性大、抵抗循环荷载下的变形能力强等优点。

(2)钢板剪力墙内填钢板较薄，高厚比可达250～500，可增加房屋有效使用面积。

(3)对于钢框架-钢筋混凝土核芯筒结构，如核心筒改为钢板剪力墙结构，可显著改善其刚度和延性，实现与外框架材料、延性、刚度的匹配，达到双重设防的目的，同时由于其和钢筋混凝土剪力墙相比自重轻，地震作用小，从而传递到基础上的竖向和水平荷载减小，降低了基础造价。

(4)钢板剪力墙施工简单，建造速度快。传统的钢框架-钢板剪力墙结构要求节点均为刚接，这就需要在现场大量施焊，工作量大、施工速度慢且质量不容易，也增加了用钢量和施工成本。

发明内容

本实用新型的目的在于，提供一种半刚性框架-钢板剪力墙结构。

为了实现上述任务，本实用新型采取如下的技术解决方案：

一种半刚性框架-钢板剪力墙结构，由框架柱、框架梁、耳板和钢板剪力墙组成，其特征在于，所述的框架柱和框架梁半刚性连接组成框架，钢板剪力墙通过耳板连接于框架内。

本实用新型的其它特点是：所述的钢板剪力墙可以采用无加劲钢板墙、十字加劲钢板墙或斜加劲钢板墙之中任一种。

本实用新型的半刚性框架-钢板剪力墙结构，抗震性能好，能够节省用钢量，减少现场焊接工作量，增进施工速度。在多高层钢结构建筑中具有广阔的应用前景。

附图说明

图1是钢板剪力墙为无加劲的半刚性框架-钢板剪力墙结构示意图。

图2是钢板剪力墙为十字加劲的半刚性框架-钢板剪力墙结构示意图。

图3是钢板剪力墙为斜加劲的半刚性框架-钢板剪力墙结构示意图。

图中标号分别表示：1、框架柱，2、框架梁，3、耳板，4、钢板剪力墙，5、十字加劲肋，6、斜加劲肋。

以下结合附图对本实用新型作进一步的详细说明。

具体实施方式

参见图1，本实用新型的半刚性框架-钢板剪力墙结构，由框架梁1、框架柱2、耳板3和钢板剪力墙4构成，框架柱1与框架梁2通过半刚性连接组成框架，耳板3位于框架四周，钢板剪力墙4通过耳板3连接于框架内。

将十字加劲肋5连于钢板剪力墙4时形成十字加劲钢板剪力墙；其结构图见图2所示。

将斜加劲肋6连于钢板剪力墙4时形成斜加劲钢板剪力墙；其结构图见图3所示。

采用本实用新型的半刚性框架-钢板剪力墙结构，在初步设计阶段，框架柱1和框架梁2的截面由竖向荷载确定，钢板剪力墙4的厚度及加劲方式(无加劲、十字加劲、斜加劲)由水平荷载确定。在施工图设计阶段，通过有限元分析进行优化设计。连接钢板剪力墙4用的耳板3在工厂连于框架柱1和框架梁2上，框架柱1和框架梁2在施工现场安装好以后，钢板剪力墙4通过螺栓或焊接的形式与耳板3连接。