[发明专利]一种具有震后自复位功能的钢木混合抗震墙

说明书

技术领域

本发明涉及建筑工程领域，特别是涉及一种用于减小工程结构地震灾害的具有震后自复位功能的钢木混合抗震墙。

背景技术

地震具有突发性和不可预测性，且发生频度较高，给人类社会造成了巨大的损失。我国是陆地地震多发国家之一，尤其是近年来频繁发生的大地震，对建筑结构造成了严重的震害。

钢木混合结构具有绿色环保、预制装配比率高等优点，钢框架结构效率高，木剪力墙重量轻且抗侧刚度大，将木剪力墙填充于钢框架中可形成结构性能优异的钢木混合抗震墙体系。且钢木混合抗震墙的延性较高，具有良好的抗震性能，相对于传统建筑结构，有着低碳节能，施工周期短等优点，因此具有很大的发展潜力。我国现行的抗震规范对抗震设防目标和设计方法分别为三水准设防和两阶段设计方法，传统的建筑结构体系通过建筑材料的延性和结构变形来抵抗地震作用，耗散地震能量，保证主体结构的安全，震后结构虽未发生倒塌，但往往使结构和构件有很大的残余变形，大大增加了震后结构的维修难度，同时也加大了修复费用。具有自复位功能的建筑结构以传统抗震结构为基础，以预应力为手段，可以有效地减少建筑结构震后残余变形，它不仅能够在地震发生时充分耗能，保障结构的安全可靠，保护人们的生命安全，同时也有助于震后结构快速修复，使结构能够尽快地恢复正常使用，是结构抗震设计的一个新方向，在近年来也逐步被应用于工程中。

然而钢木混合抗震墙在抗震设计中的可恢复功能特性未被很好地设计与实现，地震作用后，钢框架和木剪力墙仍有较大的残余变形，修复困难。

针对现有钢木混合抗震墙存在的问题，本发明提出具有震后自复位功能的钢木混合抗震墙的装置和技术，有效减轻钢木混合抗震墙的震后损伤，大大降低钢木混合抗震墙震后修复难度，提高钢木混合抗震墙的修复效率。

发明内容

本发明的目的在于提供一种减小工程结构地震灾害的具有震后自复位功能的钢木混合抗震墙，减小工程结构地震灾害，以解决现有钢木混合抗震墙结构在大震下不易修复或修复成本较高的问题，本发明不但可以通过木剪力墙上部阻尼器在地震作用下充分耗能减震，而且能利用预应力筋的特性，消除了结构在地震作用下的残余变形，大幅降低了钢木混合抗震墙在震后的修复费用和难度，实现了钢木混合抗震墙的自复位功能。

本发明所要解决的问题通过以下技术方案实现：

本发明提出的一种具有震后自复位功能的钢木混合抗震墙，包括钢梁1、后张无粘结预应力筋2、锚具4、摩擦型阻尼器5、木剪力墙6和钢柱7，其中：

所述钢梁1与钢柱7均采用H型钢，由一个钢梁（１）与两个钢柱（７）连接组成第一框架结构，所述第一框架结构为钢框架，所述后张无粘结预应力筋2贯穿钢梁1纵向，并穿过位于钢梁１两侧的钢柱7上端，在钢柱7上端的外侧通过锚具4固定；木剪力墙6位于所述第一框架结构内，所述木剪力墙6由顶梁板61、边骨柱62、中间墙骨柱63和覆面板64组成，顶梁板61、边骨柱62和中间墙骨柱63连接组成第二框架结构，所述第二框架结构为木框架，覆面板64覆盖于第二框架结构上，所述顶梁板61和边骨柱62均由双层规格材组成，所述中间墙骨柱63由单层规格材组成，所述顶梁板61两端通过两个边骨柱62支撑，且顶梁板61与边骨柱62采用钉子连接，所述顶梁板61底部通过若干个中间墙骨柱63支撑，所述中间墙骨柱63与顶梁板61采用钉子连接；所述摩擦型阻尼器5一边与顶梁板61顶部相连，另一边与钢梁1的下翼缘相连，钢梁1的梁腹板与钢柱7的柱腹板在同一竖向平面内对齐，钢梁１的梁腹板与焊于钢柱7内侧的节点板31采用螺栓连接；在小震下，第一框架结构和木剪力墙共同作用，使钢木混合抗震墙具有较高的抗侧刚度；在中震或大震下，摩擦型阻尼器所受的剪力大于其滑移剪力，摩擦型阻尼器中的无石棉有机摩擦材料开始滑移耗能，能大幅度降低木剪力墙的损伤；后张无粘结预应力筋始终处于弹性受拉状态，震后梁柱节点在预应力筋的作用下回到初始状态，钢梁和钢柱基本没有损伤，结构残余变形很小。

本发明中，所述钢柱7与钢梁１的上翼缘和下翼缘连接处设置有第一加劲肋32和第二加劲肋33。