[发明专利]一种重力与侧力分离的装配式消能结构体系及设计方法

说明书

本发明公开了一种重力与侧力分离的装配式消能结构体系及设计方法，结构体系包括装配式剪力墙和框架柱，在相邻的装配式剪力墙与框架柱之间安装有主梁，在相邻的框架柱与框架柱之间安装有主梁，在主梁、装配式剪力墙和框架柱构成的垂直于装配式剪力墙的楼板层上安装有次梁，在主梁跨中安装有金属阻尼器，在金属阻尼器的下方设置支撑。设计方法包括确定主梁、次梁和叠合板组合楼盖的设计方案，确定装配式剪力墙和框架柱的设计方案、金属阻尼器和支撑的设计方案、连接节点的设计方案。结构体系与设计方法可以将重力与侧力系统分离，便于构件的标准化设计与制作，降低工程成本，增强结构在地震作用下的耗能能力，提升结构的抗震安全性。

技术领域

本发明涉及土木结构工程技术领域，特别是指一种重力与侧力分离的装配式消能结构体系及设计方法。

背景技术

装配式建筑由于施工快速、节能环保在实际工程中得到广泛应用。然而，现有的装配式建筑重力与侧力系统耦合在一起，梁柱等构件内力会随着楼层变化，不便于构件的标准化设计与制作，导致预制构件种类繁多、连接构造复杂、难以降低施工成本。

发明内容

本发明提供了一种重力与侧力分离的装配式消能结构体系及设计方法，现有的装配式建筑具有以下问题，装配式建筑重力与侧力系统耦合在一起，梁柱等构件内力会随着楼层变化，不便于构件的标准化设计与制作，预制构件种类繁多，结构复杂，成本高。

为解决上述技术问题，本发明的实施例提供如下方案：

本发明实施例提供一种重力与侧力分离的装配式消能结构体系，包括装配式剪力墙和框架柱，在相邻的所述装配式剪力墙与所述框架柱之间安装有主梁，在相邻的所述框架柱与所述框架柱之间安装有主梁，在所述主梁、所述装配式剪力墙和所述框架柱构成的垂直于所述装配式剪力墙的楼板层上安装有次梁，在所述主梁跨中安装有金属阻尼器，在所述金属阻尼器的下方设置支撑。

优选地，所述装配式剪力墙布置在所述装配式消能结构体系的周围边角处。

优选地，所述装配式剪力墙布置在相邻的所述框架柱之间。

优选地，所述金属阻尼器包括上端板和下端板，在所述上端板和所述下端板之间设置有阻尼器翼缘，在一对所述阻尼器翼缘之间设置有阻尼器腹板和阻尼器加劲肋，所述上端板安装在所述主梁跨中处，所述下端板与与其相邻的所述框架柱之间安装有支撑。

优选地，在所述楼板层上铺设混凝土预制板，在所述混凝土预制板上浇筑混凝土。

优选地，在所述装配式剪力墙上远离所述框架柱一侧设置边缘约束构件，在所述装配式剪力墙上与所述主梁的连接处预留牛腿。

优选地，在所述装配式剪力墙的两侧设置有边缘约束构件，在所述装配式剪力墙上与所述主梁的连接处预留牛腿。

优选地，所述装配式剪力墙在工厂预制，所述装配式剪力墙采用钢板剪力墙、混凝土剪力墙或钢-混凝土组合剪力墙。

优选地，在所述框架柱上设有牛腿，所述牛腿的腹板和所述主梁的腹板通过节点板连接，所述主梁的上下翼缘不焊接，所述次梁的上下翼缘不焊接。

本发明实施例提供一种重力与侧力分离的装配式消能结构体系设计方法，所述设计方法用于设计所述重力与侧力分离的装配式消能结构体系，所述设计方法包括：

确定主梁、次梁和叠合板组合楼盖的设计方案，根据设计条件给定的竖向重力荷载，设计叠合板组合楼盖的配筋，保证承载力和刚度符合规范要求，设计混凝土预制板的尺寸，按照简支组合梁设计主梁和次梁截面尺寸；

确定装配式剪力墙和框架柱的设计方案，根据结构柱网和建筑布置需求确定装配式剪力墙选型和布置方案，按照层间位移角设计要求确定装配式剪力墙的截面尺寸，对装配式剪力墙的正截面受拉受压承载力和斜截面受剪承载力进行验算，验算框架柱的压弯承载能力；