[发明专利]一种可恢复的钢管混凝土边框组合剪力墙及作法

说明书

一种可恢复的钢管混凝土边框组合剪力墙及作法属于高层结构应用技术领域，由钢管混凝土边框柱、预应力筋和钢筋混凝土剪力墙组成。在剪力墙两端设置钢管混凝土边框柱；在两钢管混凝土边框柱之间的上部和下部分别用上框架钢梁和下框架钢梁连接；在钢管混凝土边框柱内部设置预应力筋；绑扎剪力墙钢筋；用拉结筋将两侧的钢筋相互连接；浇筑混凝土；采用后张法施加预应力即构成一种可恢复的钢管混凝土边框组合剪力墙。相比于普通自复位墙体这种墙体的相对剪切滑移显著减小,承载力、延性和耗能能力比普通混凝土剪力墙更好，后期抗震性能相对稳定，无粘结预应力后张施工方便，可用于高层或大型复杂多层建筑中。

技术领域

本发明是一种可恢复的钢管混凝土边框组合剪力墙及作法，属于高层结构应用技术领域，是一种新型实用和可部分恢复变形的新型钢—混凝土组合剪力墙及其制作方法。

背景技术

地震灾害的发生往往带来巨大的损失，现在高层建筑不断增多，保证建筑的可靠性就显得十分重要，同时，国家规范对建筑的要求越来越严格，正在从大震不倒向着大震可修、自恢复的要求发展，而剪力墙结构的抗震性能对于高层建筑的安全可靠有着至关重要的作用，现有的普通钢筋混凝土剪力墙在地震作用下混凝土易开裂破损，延性较差，抗震效果较差，这对整体建筑结构的抗震性能十分不利。

钢管混凝土边框组合剪力墙即在剪力墙两侧增加钢管混凝土边框柱，增加了对混凝土的约束效果，提高了其承载力和剪力墙的抗震性能，有效改善角部混凝土局部压碎开裂等缺点，但是，一般的钢管混凝土边框组合剪力墙，地震过程中位移较大，受损后残余变形较大难以恢复。而一般自复位剪力墙的墙体与基础断开，只在墙体中添加预应力筋将墙体与基础连接，或通过在剪力墙底部设置竖向耗能部件或将中部设置为正常连接等其他连接方式进行改进，这种墙体的自恢复性能良好，在低周往复荷载作用下，通过预应力筋的约束，墙体可以恢复原来的位置，但是这种墙体与基础连接较少，抗侧力不足。因此研发一种新型具有一定可恢复功能的高承载力的组合剪力墙是十分有意义的。

发明内容

本发明针对解决在地震中不可恢复和普通剪力墙的抗震性能不足的问题。将预应力筋和钢管混凝土边框混凝土组合剪力墙结合，形成具有一定可恢复性能的新型钢—混凝土组合剪力墙，主要用于高层建筑或大型复杂多层建筑的剪力墙结构或筒体结构。

本发明采用的技术方案如下：

一种可恢复的钢管混凝土边框组合剪力墙，由钢管混凝土边框柱(1)、预应力筋(2)和钢筋混凝土剪力墙组成，在剪力墙板中配置由水平和纵向分布钢筋组成的钢筋网，在钢筋网之间用拉接筋(7)拉接，主要特征为：剪力墙两端设置矩形等形状的钢管混凝土边框柱(1)，墙体截面为工字型，预应力筋2内置于钢管混凝土边框组合剪力墙的边框柱中；两侧的钢管混凝土柱的上部和下部用上框架钢梁(10)和下框架钢梁(11)固定连接；墙体的两侧对称布置由水平分布钢筋(5)和竖向分布钢筋(6)组成的钢筋网，并用拉接钢筋(7)将两侧的钢筋网拉接起来；墙体的上、下位置设置上边框梁(10)和下边框梁或基础梁(11)；将钢管混凝土边框柱(1)、上边框梁(10)、下边框梁或基础梁(11)及钢筋混凝土剪力墙体浇捣混凝土成形；成型后，采用后张法将预应力筋张拉至设计预应力值，并用锚具(3)固定，即构成一种可恢复的钢管混凝土边框组合剪力墙。

所述“钢管混凝土边框组合剪力”是指由钢管混凝土边框柱1、水平钢筋(5)与纵向钢筋(6)组合的钢-混凝土组合剪力墙。

进一步，所述钢管混凝土边框柱(1)截面形式可以为矩形和多边形等，在墙体厚度方向的尺寸大于墙体厚度，可在边框柱内部添加钢筋笼等构造措施，或增加隔板形成多腔体钢管混凝土柱，两侧的钢管混凝土柱的上部和下部用上框架钢梁(8)和下框架钢梁(9)固定连接，上端下端分别伸入上边框梁(10)和下边框梁或基础梁(11)。

进一步，所述上框架钢梁(8)和下框架钢梁(9)可以采用工字型钢、H型钢、槽型钢等其他型钢或钢板条，其宽度要小于两侧钢筋的内净距，并与钢筋之间有足够的宽度，保障混凝土的浇筑。