[发明专利]一种斜向加劲薄壁钢板剪力墙结构

说明书

一种斜向加劲薄壁钢板剪力墙结构，由内嵌异型薄壁钢板（8）、角钢（3）、垂直约束边缘构件（7）、水平约束边缘构件（5）、高强螺栓（4）、第一T形连接板（1）、扁钢（2）组成；所述内嵌钢板采用异形薄钢板（8）；所述水平约束边缘构件（5）和垂直约束边缘构件（7）采用带有第二螺栓孔（11）的T型钢连接；所述角钢（3）和垂直约束边缘构件（7）、水平约束边缘构件（5）、第一T形连接板（1）连接。矩形拉力环四角与角钢螺栓连接，使得钢板在弹塑性范围内通过螺栓之间的滑动耗散地震能量，滞回曲线更加饱满，耗能能力更强。角钢加劲肋的存在，能有效阻止板面外变形，提高钢板墙的稳定耗能能力。

技术领域

本发明涉及装配式建筑结构，属于建筑工程技术领域。

背景技术

钢板剪力墙是20世纪70年代发展起来的一种新型抗侧力构件，其具有良好的抗震性能而被人们应用在高抗震设防区，加之国家大力推进钢结构产业，使得钢板剪力墙结构在中、高层建筑结构体系中迅速得以推广，国内外学者因此也进行了大量的研究。薄壁钢板剪力墙建筑已在美国、日本和加拿大等发达国家的高烈度抗震设防地区被广泛应用，该结构拥有极好的抗侧能力和耗能能力。鉴于薄壁钢板剪力墙结构在地震作用时，优越的抗震性能、连接性能和构造形式灵活多变、易装配等特点，中国近几十年也开始大量引进该体系，目前在国内已修建的钢板剪力墙结构体系的中高层建筑逐渐增多。行业内的不少学者对钢板剪力墙的力学性能、连接形式和构造做了大量的研究；其破坏一般都是梁端形成塑性铰且发生屈服，属于受拉屈服破坏；紧接着内嵌钢板屈服，属于剪切屈服破坏。但目前而言，薄壁钢板剪力墙受剪易屈曲，平面外易变形，边缘约束构件易受墙板影响和焊接工艺造成的不利因素等亟待解决的问题突出，很难满足大震作用下结构抗震耗能、也很难满足大震不倒的性能要求，大量推广该结构体系尚且受到很大的限制。

薄壁钢板剪力墙一般由内嵌钢板、框架梁和框架柱组成，为防止薄钢板墙在水平荷载作用下易屈曲的缺点，内嵌钢板一般为厚钢板，而厚钢板初始面内刚度大，嵌固于边缘约束构件上，根据受力特点，易造成“强墙板，弱框架”的形式，不满足多道抗震设防的要求。故国内外学者对薄钢板屈曲后的性能进行了大量的研究，使得薄钢板成为现阶段钢板剪力墙发展的主流。考虑到薄钢板面外刚度较弱且在较小的水平荷载作用下易屈曲的特点，设置不同形式的加劲肋，抑制面外变形，并且利用薄钢板屈曲后的性能，吸收地震能量，从而达到与厚钢板等同的效果。考虑到加劲肋焊接在薄钢板上，产生的残余应力且易焊透钢板，对钢板产生不利影响，国内外学者对全螺栓以及栓焊混合连接形式的钢板剪力墙做了大量研究，并且将研究成果用于工程实践。中国专利申请201410088303.3公开了一种装配式加劲肋钢板剪力墙，其由内嵌钢板、加劲肋、垂直边缘构件、水平边缘构件、高强螺栓、L形连接板、框架柱和框架梁组成；内嵌钢板采用薄钢板；加劲肋采用冷弯薄壁型钢；垂直边缘构件采用T型钢；L型连接板为带螺栓孔的钢板；内嵌钢板与垂直及水平边缘构件连接；水平边缘构件和框架梁连接；垂直边缘构件和水平边缘构件通过L形连接板连接。该种结构整体性好，但加劲肋为十字形焊接于薄钢板内部，严重降低了结构的塑性发展，形成不充分拉力带，承载性能不能得到充分发挥。基于此研发一种含有矩形耗能环的新型薄壁钢板剪力墙结构抗侧力构件，将其应用于高烈度抗震设防区。

发明内容

本发明的目的是提供一种斜向加劲薄壁钢板剪力墙结构。

本发明是一种斜向加劲薄壁钢板剪力墙结构，由内嵌异型薄壁钢板8、角钢3、垂直约束边缘构件7、水平约束边缘构件5、高强螺栓4、第一T形连接板1、扁钢2组成；所述内嵌钢板采用异形薄钢板8；所述水平约束边缘构件5和垂直约束边缘构件（7）采用带有第二螺栓孔11的T型钢连接；所述角钢3和垂直约束边缘构件7、水平约束边缘构件5、第一T形连接板1连接。

本发明的有益之处是：矩形拉力环四角与角钢螺栓连接，使得钢板在弹塑性范围内通过螺栓之间的滑动耗散地震能量，滞回曲线更加饱满，耗能能力更强。角钢加劲肋的存在，能有效阻止板面外变形，提高钢板墙的稳定耗能能力。矩形拉力环与角钢协同增强薄壁钢板剪力墙的耗能能力，形成了多道耗能机制，有效避免主体结构破坏。