[发明专利]一种剪力墙及其生产方法

说明书

技术领域

本发明涉及土木建筑工程领域，尤其涉及一种剪力墙及其生产方法。

背景技术

目前，在土木工程的高层或超高层钢结构、组合结构中，常常设置剪力墙承担结构的水平荷载。作为高层结构中的重要抗侧力构件，在风或小震下剪力墙应具有较大的强度与刚度，而强震作用时则应先于主框架进入塑性状态，从而提高结构阻尼，消耗地震能量。以剪力墙组成的材料划分，主要分为钢筋混凝土剪力墙、钢板剪力墙以及由钢板与钢筋混凝土板共同构成的组合剪力墙。

其中，钢板剪力墙的结构体系具有良好的延性和优越的耗能能力，具有相对较大的初始刚度，可以有效限制结构的水平侧移。此外，钢板剪力墙可以通过工厂预制、现场安装等工业化程序，提高施工速度与效率，节省施工费用，是一种有效、经济的抗侧力结构。但是，由于采用的钢板剪力墙厚度较薄，在地震中易过早发生面外失稳导致承载能力明显下降，在往复荷载作用下的耗能滞回环“捏缩”严重，若采用厚度较大的钢板又不够经济。因此，在实际工程中使用时往往通过在其两侧设置加劲肋的方式限制钢板的面外屈曲，现多数采用条形钢板沿纵向和横向直接焊接于钢板剪力墙两侧形成加劲网格，限制钢板的面外屈曲，但会使钢板剪力墙的成本显著增加，同时加大了施工工期与难度。

为了提高钢板剪力墙抗震性能，减轻钢板屈曲带来的结构整体耗能能力下降过快的问题，钢板和钢筋混凝土两种材料共同构成的组合剪力墙受到关注。其中，混凝土主要采用现场浇筑，通过在钢板上焊接栓钉或螺栓与钢板可靠连接，使得混凝土与钢板共同受力与变形，发挥混凝土有效的约束钢板屈曲。根据混凝土板与钢板间的位置不同，可分为钢板外包混凝土组合剪力墙和钢板内填混凝土组合剪力墙。

但是，由于现有的组合剪力墙为实现钢板与混凝土的可靠连接，必须在钢板上设置抗剪栓钉或螺栓，以保证钢板与混凝土连接，增加了施工难度与结构造价，而且一旦经受地震后，结构的修复难度大，造价高。

因此，现有的剪力墙技术还有待于改进和发展。

发明内容

鉴于上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种剪力墙及其生产方法，旨在解决现有的目前高层或超高层钢结构用剪力墙耗能能力不足、施工难度大或成本较高的问题。

本发明的技术方案如下：

一种剪力墙，其中，所述剪力墙包括第一金属板、第二金属板及设置在所述第一金属板和第二金属板之间的芯材，所述第一金属板、第二金属板的外侧与金属框架连接使两者之间形成空腔，所述芯材填充进所述空腔中形成剪力墙。

所述的剪力墙，其中，所述芯材的厚度大于2mm。

所述的剪力墙，其中，所述芯材为高分子聚合物弹性体，所述芯材填充前为液体状态，填充后固化。

所述的剪力墙，其中，所述高分子聚合物弹性体由聚氨酯组成。

所述的剪力墙，其中，所述第一金属板或第二金属板上设置有至少一个用于所述芯材灌注的灌注口，当所述芯材通过所述灌注口填充进所述空腔后，设置密封板密封所述灌注口。 

所述的剪力墙，其中，所述第一金属板或第二金属板上还设置有至少一个排气口，当所述芯材通过所述灌注口填充进所述空腔后，通过所述密封板密封所述排气口。

所述的剪力墙，其中，所述第一金属板与所述第二金属板对应所述空腔的一面进行设置粗糙度的表面处理，其中，所述表面粗糙度达到Sa2.5级。

所述的剪力墙，其中，所述金属框架由金属梁和金属柱连接而成，所述金属梁为H型框架梁，所述金属柱为H型框架柱。

一种如上所述的剪力墙的生产方法，其中，所述方法包括以下步骤：

A、在所述第一金属板或第二金属板表面开设所述灌注孔和排气孔，并对两金属板对应所述芯材的一面进行设置粗糙度的表面处理；

B、将所述第一金属板和第二金属板通过焊接与所述金属框架连接形成所述空腔，将所述芯材通过所述灌注孔填充到所述空腔中；

C、使用所述密封板对填充完所述芯材的灌注孔进行密封，所述芯材固化后得到该剪力墙成品。

有益效果：本发明提供一种剪力墙及其生产方法。通过设置高分子材料芯材与金属板结合，使得剪力墙具备良好的延性性能，并有效地提高结构的稳定承载能力，从而增强结构抵抗屈曲破坏的能力。相比于钢-混凝土组合剪力墙，本发明的剪力墙结构自重较轻，且省去了复杂的连接措施，大大降低了施工的难度。

附图说明

图1为本发明具体实施例中的剪力墙的正视图。

图2为图1中剪力墙在A-A位置的截面图。

图3为图1中剪力墙在B-B位置的截面图。