[发明专利]防屈曲开斜槽钢板耗能剪力墙

权利要求书

1.防屈曲开斜槽钢板耗能剪力墙，其特征在于，所述剪力墙主要由开斜槽钢板、设置在钢板两侧并约束钢板面外变形的混凝土板，与钢板相连的边缘框架组成；所述开斜槽钢板上根据实际情况和设计需要开设不同形式的斜槽，四周通过螺栓连接内嵌于边缘框架中；所示边缘框架由左边缘框架柱、上边缘框架梁、右边缘框架柱和下边缘框架梁共同组成。

2. 根据权利要求1所述的防屈曲开斜槽钢板耗能剪力墙，其特征是：通过在钢板上开设不同形式的斜槽，将钢板的薄弱部位从边缘转移到内部，形成所述的开斜槽钢板，改变了钢板复杂的受力状态，形成以槽间钢板拉压变形为主的受力模式。

3. 根据权利要求1所述的防屈曲开斜槽钢板耗能剪力墙，其特征是：所述的两侧混凝土板通过穿透三块板的螺栓连接，为减少螺栓孔对斜槽间钢板的影响，同时保证槽间钢板理想的拉压变形，螺栓孔布置在斜槽中；所述混凝土板根据钢板厚度及其所需的面外抗侧刚度确定混凝土厚度，并采用双层双向配筋，所述双向为沿斜槽开设方向和垂直斜槽开设方向。

4. 根据权利要求1所述的防屈曲开斜槽钢板耗能剪力墙，其特征是：所述混凝土板仅起约束开斜槽钢板的作用，其与开斜槽钢板相连的边缘框架间留有一定的间隙，其值大小根据保证结构在大震作用时混凝土不因与边缘框架接触而参与抵抗水平荷载作用的极限条件设置。

5. 根据权利要求1所述的防屈曲开斜槽钢板耗能剪力墙，其特征是：为防止钢板与混凝土板之间的摩擦导致混凝土板过早开裂，在钢板与两侧混凝土板之间设置无粘结材料或一定的间隙，其间隙设置因满足混凝土板仍能有效约束钢板的低阶屈曲，取值不大于1mm。

6. 根据权利要求1所述的防屈曲开斜槽钢板耗能剪力墙，其特征是：所述开斜槽钢板四周插入预先设计在边缘框架上的对称角钢中，并通过螺栓与之相连，所述对称角钢同时加强了因边缘无混凝土板约束而形成的钢板薄弱部位。

7. 根据权利要求1和2所述的防屈曲开斜槽钢板耗能剪力墙，其特征是：通过改变斜槽宽度、槽间钢板宽度、斜槽的布置形式，可以设计不同的剪力墙强度和刚度，进而实现不同的屈服荷载及其对应的屈服位移，实现参数可控的设计；其中，钢板上开槽的形式分为非等长斜槽、单排等长斜槽、多排等长斜槽三种。

8. 根据权利要求1和2所述的防屈曲开斜槽钢板耗能剪力墙，其特征是：对于开设有非等长斜槽的防屈曲耗能钢板剪力墙，沿对角方向在钢板上开设非等长的斜槽，槽间斜板由中间向两侧逐渐变短，形成非等长斜板；两侧混凝土板约束槽间斜板的面外变形，在小震作用下，非等长的槽间斜板以拉压作用的形式承担外荷载；在大震作用下，通过非等长的槽间斜板拉压屈服耗能耗散地震输入能，因槽间斜板由中间向两侧逐渐变短和各斜板的相对位移各自不同，各斜板无法同时屈服，通过各斜板的相对位移和考虑拉压变形，控制所述剪力墙的各阶段受力特点，进而确定其各阶段屈服荷载和屈服位移。

9. 根据权利要求1和2所述的防屈曲开斜槽钢板耗能剪力墙，其特征是：对于开设有单排等长斜槽的防屈曲耗能钢板剪力墙，沿对角方向在钢板上开设等长的斜槽，形成槽间等长斜板；因斜槽对钢板的削弱较少，在小震作用时，仍通过钢板抗剪承担外荷载；在大震作用下，因槽间斜板具有相同长度，通过考虑各斜板拉压变形，控制所述剪力墙的各阶段受力特点，进而确定其屈服荷载和屈服位移。

10. 根据权利要求1和2所述的防屈曲开斜槽钢板耗能剪力墙，其特征是：对于开设有多排等长斜槽的防屈曲耗能钢板剪力墙，将钢板划分成多个区域，在每个区域上开设平行的等长斜槽，进而形成槽间等长斜板，在小震作用下，以等长的槽间斜板以拉压作用承担外荷载；在大震作用下，通过等长的槽间斜板拉压屈服耗能耗散地震输入能，因槽间斜板具有相同长度，各斜板可以实现同时屈服，通过考虑各斜板拉压变形，控制所述剪力墙的受力特点，进而确定其屈服荷载和屈服位移。