[发明专利]一种装配式自复位可控铰耗能墙及其装配方法

权利要求书

1.一种装配式模块化自复位可控铰耗能墙，其特征在于，包括铰柱（1）、底铰梁（2）、顶铰梁（3）、中铰梁（4）、复位系统（5）、摩擦墙（6）、剪力墙（7）以及屈服墙（8），

铰柱（1）、底铰梁（2）、顶铰梁（3）和中铰梁（4）拼接组成双层框架结构；每个铰柱与梁连接处设有复位系统（5）；第一层两个铰柱（1）下端分别与底铰梁（2）两端上部连接，第一层两个铰柱（1）上端分别与中铰梁（4）两端下部连接；第二层两个铰柱（1）下端分别与中铰梁（4）两端上部连接，两个铰柱（1）上端分别与顶铰梁（3）两端下部连接；双层框架结构设有至少一组，多组双层框架结构堆叠拼接；

摩擦墙（6）分别与铰柱（1）连接，剪力墙（7）分别与底铰梁（2）、中铰梁（4）、顶铰梁（3）连接组成耗能剪力墙组；或屈服墙替换剪力墙和摩擦墙，屈服墙与铰柱、底铰梁、中铰梁、顶铰梁连接组成耗能屈服墙组。

2.根据权利要求1所述的一种装配式模块化自复位可控铰耗能墙，其特征在于，所述复位系统包括拱形弹簧和螺杆，两个拱形弹簧开口端扣合对叠组成复位单元，多个复位单元进行叠合，复位单元依次穿入螺杆连接组成弹簧组。

3.根据权利要求1所述的一种装配式模块化自复位可控铰耗能墙，其特征在于，所述底铰梁包括底主梁（021），底左耳板（022），底左耳板（023），底梁连接件（024），底梁第一限位孔（025）和底梁第二限位孔（026）；顶铰梁包括顶主梁（031），顶左耳板（032），顶左耳板（033），顶梁连接件（034），顶梁第一限位孔（035），顶梁第二限位孔（036），底铰梁或顶铰梁的左耳板和右耳板分别对称连接在梁的两端下部，连接件接在梁侧面轴线上，且连接件中心截面与梁中心截面重合；

中铰梁包括中主梁（041），中左耳板（042），中右耳板（043），中梁第一连接件（044），中梁第二连接件（045），中梁第一限位孔（046），中梁第二限位孔（047），中左耳板和中右耳板分别对称连接在梁的两端上部，连接件接在梁侧面轴线上，连接件中心截面与梁中心截面重合；

铰柱包括主柱（011），上单耳板（012），下单耳板（013），柱侧连接件（014），上单耳板和下单耳板分别连接在主柱的上下端部，柱侧连接件连接在柱侧面轴线上，且柱侧连接件中心截面与柱中心截面重合；

顶铰梁、底铰梁和中铰梁与铰柱通过端耳板与销轴连接；摩擦墙与铰柱侧连接件采用螺栓连接；剪力墙与顶铰梁、底铰梁和中铰梁的侧连接件均采用螺栓连接。

4.根据权利要求1所述的一种装配式模块化自复位可控铰耗能墙，其特征在于，所述摩擦墙和剪力墙分为多层结构，分别为摩擦层、钢板层、混凝土层；屈服墙四边开孔，材料为钢Q235。

5.根据权利要求1所述的一种装配式模块化自复位可控铰耗能墙，其特征在于，所述摩擦墙开有弧形孔。

6.根据权利要求5所述的一种装配式模块化自复位可控铰耗能墙，其特征在于，所述剪力墙在相对于摩擦墙弧形孔对应位置开孔，通过螺栓将摩擦墙和剪力墙连接成一个整体，并施加预应力，剪力墙沿其厚度方向设计为3层构造，最外层为钢筋混凝土，中间层为带3mm凸起点的钢板，内层为摩擦面；外层钢筋混凝土中钢筋笼与钢板接触位置均点焊在一起。

7.根据权利要求2所述的一种装配式模块化自复位可控铰耗能墙，其特征在于，所述拱形弹簧上面开有椭圆型长孔。

8.根据权利要求3所述的一种装配式模块化自复位可控铰耗能墙，其特征在于，所述顶铰梁、中铰梁和底铰梁的耳板处开有两个限位孔。

9.根据权利要求1所述的一种装配式模块化自复位可控铰耗能墙，其特征在于，所述顶铰梁、中铰梁和底铰梁的上耳板和下耳板均采用双耳板，柱铰端耳板采用单耳板；铰柱为工字性钢、矩形混凝土注心钢管或圆形混凝土注心钢管。

10.根据权利要求1至9任一项所述的一种装配式模块化自复位可控铰耗能墙的装配方法，其特征在于包括如下步骤：

S1将通过螺栓将底铰梁锚固在地基上；

S2底铰梁的左耳板和左耳板分别与两个铰柱的下耳板采用销轴连接；底铰梁和铰柱梁柱节点区域连接复位系统；

S3两个铰柱的上耳板与中铰梁下端的中左耳板和中右耳板采用销轴连接，中铰梁和铰柱梁柱节点区域连接复位系统，独立支撑的框架建立完成；

S4将摩擦墙与铰柱的柱侧连接件通过螺栓连接在一起，剪力墙与底铰梁的底梁连接件和中铰梁的中梁第二连接件通过螺栓连接在一起；

S5两个角柱的下单耳板与中铰梁上端的中左耳板和中右耳板采用销轴连接，中铰梁和铰柱梁柱节点区域连接复位系统；

S6两个角柱的上单耳板与顶铰梁上端的顶左耳板和顶左耳板采用销轴连接，顶铰梁和铰柱梁柱节点区域连接复位系统；

S7将摩擦墙与铰柱的柱侧连接件通过螺栓连接在一起，与顶铰梁的顶梁连接件和中铰梁的中梁第一连接件通过螺栓连接在一起；

S8在底梁第一限位孔、底梁第二限位孔、顶梁第一限位孔、顶梁第二限位孔、中梁第一限位孔和中梁第二限位孔分别放入螺栓杆，并采用螺帽固定；

S9在摩擦墙和剪力墙上预留孔洞连接螺杆并施加预应力；

S10屈服墙替换剪力墙和摩擦墙调整步骤S7、S8、S9连接方式。