[发明专利]一种双钢板混凝土组合耗能连梁及施工方法

说明书

本发明涉及一种双钢板混凝土组合耗能连梁，包括水平设置的第一钢板、第二钢板、连接两个钢板间的钢骨架、以及浇筑在两个钢板间的内填混凝土，两块钢板和內填混凝土形成“三明治”结构，两块钢板的两端分别伸入剪力墙墙肢。钢板的两端分别穿过剪力墙墙肢的约束边缘构件并在端部焊接角钢以加强锚固。本发明还涉及上述连梁的施工方法。本发明利用钢板与混凝土形成的组合效应以及钢板的薄膜效应，改善钢筋混凝土深连梁存在的延性和抗剪承载力不足的问题，防止连梁发生脆性剪切破坏，优化联肢剪力墙的抗震性能。这种构造和施工方法也可用于连梁的震后修复加固。本发明构造简单，施工方法操作方便，便于推广。

技术领域

本发明涉及一种具有良好耗能能力和延性性能的双钢板混凝土组合连梁及其施工方法，可用于联肢剪力墙的小跨高比深连梁中，属于土木工程技术领域。

背景技术

高层建筑中联肢剪力墙的应用非常普遍，是有效的抗侧力构件，而在联肢剪力墙体系中，连梁的设计至关重要，不仅约束两端墙肢，影响剪力墙的整体刚度，还是联肢剪力墙中关键的抗震耗能构件。在抗震设计中，通常要求连梁先于墙肢屈服，在梁端形成可有限转动的塑性铰来耗散能量，还要有足够的延性不至于很快就丧失承载力，以维持剪力墙的整体刚度，连梁的延性和耗能能力对于剪力墙的抗震性能非常重要。

工程中常见的小跨高比连梁多属高剪压比构件，在水平荷载作用下，梁端弯矩和剪力都很大，连梁对剪应力和剪切变形十分敏感。在地震作用下，即使经过仔细计算并采取了一系列构造措施，传统的钢筋混凝土深连梁依然容易发生脆性的斜向剪切破坏。日本阪神地震、中国台湾集集地震以及近年来的汶川地震、玉树地震中，均发生了连梁的交叉裂缝剪切破坏。这种破坏的变形能力和耗能能力较差，难以满足预期要求。如何防止连梁发生脆性剪切破坏，提高连梁的延性和耗能能力，始终是连梁设计的一个难点。

发明内容

本发明旨在提供一种双钢板混凝土组合耗能连梁，能够利用钢板对混凝土的约束以及钢板的薄膜效应，有效提升连梁的延性和耗能能力，改善联肢剪力墙中的深连梁易发生脆性剪切破坏的问题。

本发明解决上述问题所采用的技术方案如下：

一种双钢板混凝土组合耗能连梁，包括水平设置的第一钢板、第二钢板、连接两个钢板的钢骨架、以及浇筑在两个钢板间的内填混凝土，所述第一钢板、第二钢板和內填混凝土形成“三明治”结构，

第一钢板和第二钢板的两端分别伸入剪力墙墙肢，两个钢板在墙肢中纵向钢筋穿过的位置分别开设有洞。

进一步，所述钢骨架主要由若干沿连梁长度方向均匀布置的抗剪栓钉、对穿拉结钢筋以及至少一层腰筋组成，

所述抗剪栓钉分别焊接在第一钢板、第二钢板上，抗剪栓钉沿连梁截面宽度方向布置数排，所述对穿拉结钢筋沿连梁截面宽度方向布置至少布置两排，所述腰筋沿连梁截面高度的中部布置，所述腰筋固接在前、后排对穿拉结钢筋的外侧，腰筋的两端伸入剪力墙墙肢后其端部弯折锚固。

进一步，所述第一钢板和第二钢板的两端分别穿过剪力墙墙肢的约束边缘构件并在端部焊接角钢以加强锚固。

进一步，所述腰筋与穿拉结钢筋之间以及腰筋与剪力墙墙肢中的纵向钢筋之间用铁丝绑扎。

进一步，所述第一钢板在靠近连梁中间的位置开设有圆洞。

进一步，所述第一钢板和第二钢板所采用的钢材等级高于Q235B。

本发明还提供了上述双钢板混凝土组合耗能连梁的施工方法，包括以下步骤：

S1、将焊接有数排抗剪栓钉的第一钢板和第二钢板安装在两端的剪力墙墙肢之间形成连梁，在两块钢板之间焊接至少前后两排对拉拉结钢筋，在两排对穿拉结钢筋的外侧分别绑扎腰筋，腰筋的两端伸入剪力墙墙肢后其端部弯折锚固，在第一钢板在靠近连梁中部开设圆洞；

S2、在第一钢板和第二钢板的前后侧固定安装模板；