[发明专利]一种可恢复功能装配式抗震剪力墙结构

说明书

一种可恢复功能装配式抗震剪力墙结构，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，通过四类可更换部件、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，保障增加结构的抗震安全性。

技术领域

本发明属于可恢复功能结构领域,具体涉及一种可恢复功能装配式抗震剪力墙结构。

背景技术

带可更换部件的可恢复功能结构是近年来发展起来的一种新型结构形式，它的设计出发点是将结构在地震作用下最易受损(或受损程度最严重)的部位设计为可更换的部件，通过部件的替换使结构在震后能迅速恢复其正常使用功能。

剪力墙作为主要抗侧力构件广泛应用于高层建筑中，其抗震性能及震后使用功能的恢复能力对于建筑整体抗震性能来说十分关键。可更换连梁和可更换墙脚是可更换部件剪力墙的常见形式，其设计理念为将传统整浇式剪力墙的连梁和墙脚部位设计为可更换的结构部件。相比于传统整浇式剪力墙的连梁和墙脚部位在地震作用下受损严重难以修复，可更换部件剪力墙可将墙体损伤集中于可更换部件上，不仅易于震后的修复与替换，可更换部件的设置也提高了剪力墙的变形能力，并可减少震后墙体的残余变形。

常见的可更换部件剪力墙在除可更换部位外的其余墙身部分均采用整体浇筑，需在现场进行大量湿作业，耗费大量的工时和人力；且用于连接可更换部件的连接构造需预埋入墙身，现场作业很难保证其定位精度。此外，由于地震作用强度的不确定性，常见的可更换墙脚剪力墙在较大的层间位移角下墙体底部靠近可更换部件部位的整浇区混凝土会出现较严重的压溃现象，底部整浇区混凝土的损伤可能导致可更换墙脚剪力墙的整体性能降低且不易于修复。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术缺陷，提供一种可恢复功能装配式抗震剪力墙结构。

本发明的技术方案如下：

一种可恢复功能装配式抗震剪力墙结构，其特征在于，该结构由可更换墙脚部件、底层转换连接部件、高性能填充块体、开缝钢板、预制墙体、墙体连接件、非更换预制连梁、可更换连梁、装配式楼板和基础组成。

本发明设计原理：

针对已有可更换部件剪力墙现场湿作业量大且可更换构件与结构主体连接精度低等问题，本发明提出将剪力墙结构划分为规整且易于工厂预制的模块化部件，各部件间均可通过干式连接措施实现结构的整体化建造。

已有可更换部件剪力墙大多是带单一构件可更换构件墙体(可更换连梁或可更换墙脚)，且已有研究表明底层墙身在强震时同样有可能发生破坏。本发明在同时设置可更换连梁与可更换柱脚的情况下，创新性的提出了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。该构造能有效保证新型剪力墙的抗侧刚度和强度与传统整浇剪力墙相当甚至更优，且当结构底层墙身在强震作用下发生较严重损伤时，可通过较为简便的施工措施对耗能连接钢板、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，通过四类可更换部件、可更换部件与非更换部位的合理匹配，使该剪力墙具有多道抗震防线(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)，增加结构的抗震安全性。