[发明专利]一种可恢复功能装配式抗震剪力墙结构

权利要求书

1.一种可恢复功能装配式抗震剪力墙结构，其特征在于，包括可更换墙脚部件(1)、底层转换连接部件(2)、高性能填充块体(3)、开缝钢板(4)、预制墙体(5)、墙体连接件(6)、非更换预制连梁(7)、可更换连梁(8)、装配式楼板(9)和基础(10)；

其中：

所述底层转换连接部件(2)位于结构底层，与基础(10)和首层预制墙体(5)相连接；所述底层转换连接部件包括T字形钢构件(20)、耗能连接钢板、高强圆柱销和螺栓；每个底层转换连接部件中包含两个T字形钢构件，一个与上部底层墙体相连，一个预埋入基础中；

所述上下两个T字形钢构件(20)间布置有可更换墙脚部件(1)和高性能填充块体(3)，可更换墙脚部件(1)安装于两侧端部，高性能填充块体(3)安置于中部，二者分别采用螺栓和螺杆连接；

所述开缝钢板(4)布置于结构底层墙厚方向两侧，与基础(10)和底层转换连接部件(2)相连；

所述墙体连接件(6)设置于结构楼板高度处，通过螺栓套筒将上下层的预制墙体(5)连接成一体；

所述装配式楼板(9)布置于墙体连接件(6)两侧，预制底板(36)底面置于下层预制墙体顶面，预制底板(36)间通过薄壁冷弯钢板(37)连接成整体；

左右两片预制墙体(5)间设置有非更换预制连梁(7)和可更换连梁(8)，非更换预制连梁(7)位于楼板下方，设有加劲连接板(34)的一端与墙体通过螺栓相连，另一端与可更换连梁(8)相连接；

在可更换部件剪力墙结构的底层墙体中设置底层转换连接部件、高性能填充块体和开缝钢板，底层转换连接部件中的耗能连接钢板可为结构提供抗拉和抗剪承载力，高性能填充块体则提供抗压和抗剪承载力，开缝钢板可补充提供抗剪承载力；

保证新型剪力墙的抗侧刚度和强度，当结构底层墙身在强震作用下发生损伤时，可通过对耗能连接钢板、高性能填充块体和开缝钢板进行替换，使结构在地震后能恢复至原先的功能水平；此外，通过可更换部件、可更换部件与非更换部位的匹配，使该剪力墙具有四道抗震防线：可更换连梁为第一道防线，可更换墙脚为第二道防线，高性能填充块体、耗能连接钢板和开缝钢板为第三道防线，非更换区为第四道防线，保障增加结构的抗震安全性。

2.如权利要求书1所述一种可恢复功能装配式抗震剪力墙结构，其特征在于，所述可更换墙脚部件包括外钢管、内钢管、灌浆料、耗能钢棒、碟簧、限位圆钢板、开洞圆钢板、连接钢管和开孔端板；

外钢管和内钢管分别焊接于底部端板上，灌浆料填充于内外钢管间，外钢管内壁和内钢管外壁上涂覆有聚四氟乙烯材料用于消除钢管与灌浆料之间的粘结力；开洞圆钢板的外径为外钢管的内径，开洞尺寸为内钢管的外径，开洞圆钢板共有上下两块，下部钢板底面与灌浆料顶面接触，上部钢板顶面焊接于连接钢管一端，且连接钢管另一端与顶部端板相焊接；上下两开洞圆钢板之间安装有碟簧，碟簧内径大于耗能钢棒端部外径，采用叠合和对合的混合布置方式；耗能钢棒设置于内钢管内，一端与底部端板焊接，另一端与限位圆钢板相连，限位圆钢板置于上部开洞圆钢板之上；

受压力作用时，部件顶部装置下压，限位圆钢板与开洞圆钢板间无接触使得耗能钢棒不参与受力，此状态下由碟簧和灌浆料共同承担压力，内外钢管对灌浆料仅起到约束作用；受拉力作用时，部件顶部装置提升，下部开洞圆钢板与灌浆料顶面脱离接触，碟簧恢复原始形状，上部开洞圆钢板与限位圆钢板相接触并带动耗能钢棒产生拉伸变形，此状态下仅耗能钢棒参与受力。

3.如权利要求书1所述一种可恢复功能装配式抗震剪力墙结构，其特征在于，所述T字形钢构件由矩形长条钢板、开孔钢板、限位钢板相互焊接形成，矩形长条钢板为翼缘，开孔钢板为腹板，限位钢板布置于腹板长度方向两侧且与翼缘底面相连；矩形长条钢板的截面尺寸与预制墙体相同，长度方向两端设有螺纹孔，用于与可更换墙脚部件的端板相连接；开孔钢板的长度小于长条钢板；限位钢板为设置加劲肋的钢板，且钢板上设孔，用于与高性能填充块体相连接；此外，与上部墙体相连的T字形钢构件的翼缘两侧焊接有螺栓，用于与开缝钢板连接；耗能连接钢板为I形截面钢板，钢板上下两端开孔，孔径大小与T字形钢构件的腹板一致，通过高强圆柱销可将耗能连接钢板与T字形钢构件相联接，耗能连接钢板布置于T字形钢构件腹板两侧；耗能连接钢板的具体尺寸和数量可根据实际需要调整。