一種分段預(yù)應(yīng)力自復(fù)位損傷集中預(yù)制搖擺剪力墻的制作方法

本發(fā)明涉及土建技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種分段預(yù)應(yīng)力自復(fù)位損傷集中預(yù)制搖擺剪力墻。

背景技術(shù)：

地震作為突發(fā)性的自然災(zāi)害，往往會(huì)造成巨大的社會(huì)影響和經(jīng)濟(jì)損失。按照規(guī)范設(shè)計(jì)的普通混凝土建筑已經(jīng)不能完全滿(mǎn)足建筑日益增長(zhǎng)的抗震需求。結(jié)構(gòu)需要在地震等災(zāi)害作用下結(jié)構(gòu)損傷不會(huì)過(guò)度發(fā)展，災(zāi)后能在合理的技術(shù)條件和經(jīng)濟(jì)條件下經(jīng)過(guò)修復(fù)即可恢復(fù)其預(yù)期功能，即損傷可控結(jié)構(gòu)。

結(jié)構(gòu)損傷體現(xiàn)為構(gòu)件損傷的總體效果，包括損傷形式、損傷程度和損傷分布三個(gè)方面。結(jié)構(gòu)損傷控制的目的在于將結(jié)構(gòu)的損傷限制在預(yù)先設(shè)定的部位，并使這些部位在預(yù)期強(qiáng)震下的損傷程度不超過(guò)預(yù)定的限值，并且結(jié)構(gòu)在震后的殘余變形不超過(guò)預(yù)定的限值。

損傷通常對(duì)結(jié)構(gòu)有以下兩方面的作用：損傷后結(jié)構(gòu)剛度降低，周期延長(zhǎng)。這一般會(huì)使結(jié)構(gòu)的位移響應(yīng)增大，但結(jié)構(gòu)受到的地震力也會(huì)有所降低；損傷部位往往能耗散一定的地震輸入能量，從而減小結(jié)構(gòu)的地震響應(yīng)。因此受控的損傷對(duì)于結(jié)構(gòu)抗震性能是有利的。損傷可控結(jié)構(gòu)體系的關(guān)鍵在于合理有效地控制結(jié)構(gòu)的變形模式和預(yù)期損傷部位。

在實(shí)際震害分析中，剪力墻結(jié)構(gòu)或框架剪力墻結(jié)構(gòu)中的底部剪力墻破壞十分嚴(yán)重。研究者們發(fā)現(xiàn)基礎(chǔ)的適當(dāng)抬起往往有助于減小上部結(jié)構(gòu)的地震作用，從而減輕結(jié)構(gòu)震害。美國(guó)等國(guó)家的研究者率先提出搖擺體系，該體系通過(guò)放松結(jié)構(gòu)與基礎(chǔ)或構(gòu)件間的約束，允許結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)的某一部分在地震作用下發(fā)生搖擺，并利用搖擺引起的結(jié)構(gòu)某些部位的集中變形，將損傷控制在“搖擺界面”上。

目前已有的搖擺墻構(gòu)件，與主體結(jié)構(gòu)的連接設(shè)計(jì)并不科學(xué)。同時(shí)一整塊墻從底部至頂部施加無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力不僅限制了樓層的高度，也增加了地震中結(jié)構(gòu)的不可靠度。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

發(fā)明目的：為了克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本發(fā)明提供一種分段預(yù)應(yīng)力自復(fù)位損傷集中預(yù)制搖擺剪力墻。

技術(shù)方案：為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的一種分段預(yù)應(yīng)力自復(fù)位損傷集中預(yù)制搖擺剪力墻，包括自下而上布置的多個(gè)墻體，各墻體內(nèi)均設(shè)有伸出墻體上方的無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋，并且各墻體上還設(shè)有預(yù)留預(yù)應(yīng)力筋孔道，在各預(yù)留預(yù)應(yīng)力筋孔道的上端設(shè)有錨具，相鄰墻體中，位于上方的墻體內(nèi)的預(yù)留預(yù)應(yīng)力筋孔道與位于其下方的墻體內(nèi)設(shè)置的無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋相對(duì)應(yīng)，無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋穿入對(duì)應(yīng)的預(yù)留預(yù)應(yīng)力筋孔道后，其上端部被錨具錨固。

其中，各墻體的墻角設(shè)置損傷集中塊體。

其中，墻體四個(gè)角部的損傷集中塊體為強(qiáng)度低于墻體主體的纖維增強(qiáng)水泥基符合材料，與墻體主體固接。

其中，墻體伸出的無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋一端錨固于墻體內(nèi)的中部，另一端錨固于上方墻體對(duì)應(yīng)孔道的頂部。

其中，墻體與主體結(jié)構(gòu)梁無(wú)粘結(jié)，通過(guò)重力和穿過(guò)墻體與梁的預(yù)應(yīng)力筋固定。

其中，墻體有預(yù)應(yīng)力錨具的位置和墻體上下端部位置混凝土均由螺旋箍筋增強(qiáng)。

有益效果：本發(fā)明的一種分段預(yù)應(yīng)力自復(fù)位損傷集中預(yù)制搖擺剪力墻，具有以下有益效果：

1、預(yù)制構(gòu)件工廠(chǎng)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)拼裝，滿(mǎn)足建筑工業(yè)化要求。分段施加預(yù)應(yīng)力，減小施工難度，增加冗余度，避免某處預(yù)應(yīng)力失效而引起結(jié)構(gòu)整體破壞。

2、將結(jié)構(gòu)損傷定位于次結(jié)構(gòu)搖擺墻上的損傷集中塊體上，實(shí)現(xiàn)損傷控制，保護(hù)主結(jié)構(gòu)和次結(jié)構(gòu)搖擺墻的主體部分，且可在震后通過(guò)損傷集中塊體實(shí)現(xiàn)快速修復(fù)。

3、利用墻體在地震中的搖擺抬升下落撞擊行為，可減小結(jié)構(gòu)剛度，降低結(jié)構(gòu)周期，消耗地震能量，減小地震作用。同時(shí)預(yù)應(yīng)力和結(jié)構(gòu)自重實(shí)現(xiàn)的自復(fù)位性能，可有效減小結(jié)構(gòu)的殘余變形。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為圖1的俯視圖；

圖3為圖2的A-A向剖視圖；

圖4為圖2的B-B向剖視圖；

圖5為其中一種墻體的俯視圖；

圖6為圖5所示其中一種墻體的仰視圖；

圖7為圖5所示墻體的C-C面剖視圖；

圖8為圖5所示墻體的D-D面剖視圖；

圖9為另一種墻體的俯視圖；

圖10為圖9所示另一種墻體的仰視圖；

圖11為圖9所示墻體的E-E面剖視圖；

圖12為圖9所示墻體的F-F面剖視圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作更進(jìn)一步的說(shuō)明。

本發(fā)明的一種分段預(yù)應(yīng)力自復(fù)位損傷集中預(yù)制搖擺剪力墻，包括自下而上布置的多個(gè)墻體，各墻體內(nèi)均設(shè)有一端錨固于墻體內(nèi)、另一端伸出墻體上方的無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋，并且各墻體上還設(shè)有預(yù)留預(yù)應(yīng)力筋孔道，在各預(yù)留預(yù)應(yīng)力筋孔道的上端設(shè)有錨具，相鄰墻體中，位于上方的墻體內(nèi)的預(yù)留預(yù)應(yīng)力筋孔道與位于其下方的墻體內(nèi)設(shè)置的無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋相對(duì)應(yīng)，無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋穿入對(duì)應(yīng)的預(yù)留預(yù)應(yīng)力筋孔道后，其上端部被錨具錨固。各墻體的墻角設(shè)置損傷集中塊體。其中，墻體四個(gè)角部的損傷集中塊體為強(qiáng)度低于墻體主體的纖維增強(qiáng)水泥基符合材料，與墻體主體通過(guò)結(jié)構(gòu)膠固接，各墻體內(nèi)的預(yù)留預(yù)應(yīng)力筋孔道及無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋各設(shè)置兩排，無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋一端錨固于墻體內(nèi)的中部。

具體地，通過(guò)兩個(gè)墻體之間的連接關(guān)系以解釋本發(fā)明。

本發(fā)明包括如圖5-10所示的兩種墻體11、12，各個(gè)墻體內(nèi)均設(shè)置無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力孔道和預(yù)埋預(yù)應(yīng)力筋，墻體11、12的四個(gè)角部的均分別設(shè)置損傷集中塊體21、22。兩種型號(hào)墻體間隔布置，無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋31、32及預(yù)留預(yù)應(yīng)力筋孔道41、42設(shè)置有兩排，一一對(duì)應(yīng)。各墻體上錨具61、62的位置和墻體上下表面附近位置均由螺旋箍筋增強(qiáng)。各墻體四個(gè)角部的損傷集中塊體21、22為強(qiáng)度低于墻體的纖維增強(qiáng)水泥基復(fù)合材料，與墻體通過(guò)結(jié)構(gòu)膠固接。

如圖1-4所示的墻體11、12的安裝方案，墻體11由下方墻體的預(yù)埋無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋30穿過(guò)梁90和墻體11預(yù)留預(yù)應(yīng)力筋孔道41后通過(guò)錨具61錨固于墻頂，墻體11從而固定在梁90上，墻體11的預(yù)埋無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋31穿過(guò)上方梁91的孔道10，深入上方墻體12對(duì)應(yīng)的預(yù)留孔道42，并施加預(yù)應(yīng)力錨固于墻體12頂部。墻體11上方墻體12的安裝固定與此相同。墻體與主體結(jié)構(gòu)梁無(wú)粘結(jié)，通過(guò)重力和穿過(guò)墻體與梁的預(yù)應(yīng)力筋施加預(yù)應(yīng)力固定，樓層有相對(duì)位移時(shí)，墻體可產(chǎn)生搖擺抬升下落撞擊行為。

以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出：對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。