一種多道防線抗震自復(fù)位裝配式框架?搖擺墻耗能結(jié)構(gòu)的制作方法

本實(shí)用新型涉及建筑物構(gòu)造領(lǐng)域，具體而言，涉及一種多道防線抗震自復(fù)位裝配式框架-搖擺墻耗能結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)：

框架-搖擺墻結(jié)構(gòu)是目前在國(guó)內(nèi)新興的一種防震減災(zāi)結(jié)構(gòu)體系，眾多學(xué)者研究表明，框架-搖擺墻結(jié)構(gòu)層間變形基本一致，結(jié)構(gòu)損傷趨于均勻，顯著改善了建筑物損傷過(guò)于集中的破壞方式，更容易達(dá)到“強(qiáng)柱弱梁”和“強(qiáng)剪弱彎”的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則，提高了結(jié)構(gòu)的抗震性能。

但是，框架-搖擺墻結(jié)構(gòu)體系通過(guò)放松了墻體和基礎(chǔ)以及和框架之間的約束，使得結(jié)構(gòu)整體的水平變形峰值和殘余變形較大，這對(duì)結(jié)構(gòu)的安全性、可靠性和舒適性來(lái)說(shuō)存在一定不足。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的主要目的在于針對(duì)上述問(wèn)題，提供一種多道防線抗震自復(fù)位裝配式框架-搖擺墻耗能結(jié)構(gòu)，以解決現(xiàn)有技術(shù)中建筑物損傷集中和框架-搖擺墻結(jié)構(gòu)水平位移峰值過(guò)大、殘余變形過(guò)大、振動(dòng)變形的問(wèn)題。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用以下的技術(shù)方案：

一種多道防線抗震自復(fù)位裝配式框架-搖擺墻耗能結(jié)構(gòu)，包括框架結(jié)構(gòu)和搖擺墻，框架結(jié)構(gòu)與搖擺墻墻體鉸接，鉸接處設(shè)置轉(zhuǎn)角位移阻尼器,搖擺墻墻體底部與地基鉸接；框架結(jié)構(gòu)上設(shè)置有若干可控塑性鉸節(jié)點(diǎn)，可控塑性鉸節(jié)點(diǎn)包括與混凝土柱澆筑連接的柱端短梁段和與主梁澆筑連接的主梁預(yù)埋件，柱端短梁段端部為球形凹槽，主梁預(yù)埋件端部為萬(wàn)向球，萬(wàn)向球與球形凹槽相配合使主梁預(yù)埋件與柱端短梁段鉸接連接；搖擺墻墻體兩側(cè)設(shè)置有預(yù)應(yīng)力筋，預(yù)應(yīng)力筋一端固接于地基，另一端與搖擺墻錨接。

進(jìn)一步的，可控塑性鉸節(jié)點(diǎn)還包括連接柱端短梁段和主梁預(yù)埋件的上下兩塊組合鋼板，組合鋼板上設(shè)置有螺栓孔，柱端短梁段的球形凹槽端和主梁預(yù)埋件的萬(wàn)向球端均設(shè)置有相對(duì)應(yīng)的螺栓孔，上下兩塊組合鋼板通過(guò)高強(qiáng)螺栓將柱端短梁段和主梁預(yù)埋件連接在一起。

進(jìn)一步的，組合鋼板的截面為U型或L型。

進(jìn)一步的，柱端短梁段的球形凹槽端為可拆卸式結(jié)構(gòu)。

進(jìn)一步的，預(yù)應(yīng)力筋一端固接于地基，另一端與搖擺墻頂部、中部或底部一層處錨接。

進(jìn)一步的，搖擺墻墻體每側(cè)至少設(shè)置1束預(yù)應(yīng)力筋。

進(jìn)一步的，主梁預(yù)埋件一端為鋼筋籠，通過(guò)混凝土澆筑與主梁固定連接。

進(jìn)一步的，框架結(jié)構(gòu)上設(shè)置有調(diào)諧質(zhì)量阻尼器，調(diào)諧質(zhì)量阻尼器包括質(zhì)量塊、彈簧、阻尼器和固定件，質(zhì)量塊與固定件之間分別設(shè)置有彈簧、阻尼器。

進(jìn)一步的，預(yù)應(yīng)力筋(2)采用1×7股的φ^s15.2高強(qiáng)低松弛鋼絞線。

本實(shí)用新型具有以下有益效果：

(1)本實(shí)用新型的搖擺墻墻體與框架結(jié)構(gòu)的鉸接處設(shè)置有轉(zhuǎn)角位移阻尼器，搖擺墻及轉(zhuǎn)角位移阻尼器可為框架結(jié)構(gòu)提供側(cè)向支撐，保證框架結(jié)構(gòu)整體工作整體耗能，為結(jié)構(gòu)提供第一道抗震防線；

(2)本實(shí)用新型的搖擺墻墻體兩側(cè)設(shè)置有預(yù)應(yīng)力筋，預(yù)應(yīng)力筋可為框架-搖擺墻結(jié)構(gòu)提供自復(fù)位能力和耗能能力，具有震后自恢復(fù)的特點(diǎn)，使框架-搖擺墻結(jié)構(gòu)即使大震后也能投入使用，為結(jié)構(gòu)提供第二道抗震防線；

(3)本實(shí)用新型的框架結(jié)構(gòu)上設(shè)置有若干可控塑性鉸節(jié)點(diǎn)，大大提高了框架-搖擺墻結(jié)構(gòu)的整體耗能能力，實(shí)現(xiàn)了框架-搖擺墻的理想破壞模式，為結(jié)構(gòu)提供第三道抗震防線。

本實(shí)用新型通過(guò)以上三道抗震防線有效地解決了目前建筑物損傷集中和框架-搖擺墻結(jié)構(gòu)水平位移峰值過(guò)大、殘余變形過(guò)大、振動(dòng)變形的問(wèn)題。

附圖說(shuō)明

圖1是本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本實(shí)用新型中可控塑性鉸節(jié)點(diǎn)剖面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本實(shí)用新型中柱端短梁段結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是本實(shí)用新型中主梁預(yù)埋件結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5是本實(shí)用新型可控塑性鉸節(jié)點(diǎn)組裝完成后結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6是本實(shí)用新型調(diào)諧質(zhì)量阻尼器結(jié)構(gòu)示意圖；

其中，上述附圖包括以下附圖標(biāo)記：1、框架結(jié)構(gòu)；2、搖擺墻；3、可控塑性鉸節(jié)點(diǎn)；4、預(yù)應(yīng)力筋；5、轉(zhuǎn)角位移阻尼器；6、柱端短梁段；7、主梁預(yù)埋件；8、球形凹槽；9、萬(wàn)向球；10、組合鋼板；11、螺栓孔；12、質(zhì)量塊；13、彈簧；14、阻尼器；15、固定件。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明。

實(shí)施例1

本實(shí)用新型的框架-搖擺墻耗能結(jié)構(gòu)包括三道抗震防線，下面結(jié)合附圖進(jìn)一步說(shuō)明。

如圖1所示，一種多道防線抗震自復(fù)位裝配式框架-搖擺墻耗能結(jié)構(gòu)，包括框架結(jié)構(gòu)1和搖擺墻2，框架結(jié)構(gòu)與搖擺墻墻體鉸接，鉸接處設(shè)置轉(zhuǎn)角位移阻尼器5,搖擺墻墻體底部與地基鉸接，搖擺墻墻體兩側(cè)設(shè)置有預(yù)應(yīng)力筋4，框架結(jié)構(gòu)上設(shè)置有若干可控塑性鉸節(jié)點(diǎn)3；

在搖擺墻墻體與框架結(jié)構(gòu)的鉸接處設(shè)置有轉(zhuǎn)角位移阻尼器，搖擺墻及轉(zhuǎn)角位移阻尼器可為框架結(jié)構(gòu)提供側(cè)向支撐，保證框架結(jié)構(gòu)整體工作整體耗能，同時(shí)設(shè)置轉(zhuǎn)角位移阻尼器可增強(qiáng)框架-搖擺墻結(jié)構(gòu)的耗能能力。搖擺墻及轉(zhuǎn)角位移阻尼器是第一道抗震防線；

搖擺墻墻體兩側(cè)設(shè)置有預(yù)應(yīng)力筋，通過(guò)后張法使預(yù)應(yīng)力筋一端固接于地基，另一端與搖擺墻頂部錨接，采用預(yù)應(yīng)力筋將框架-搖擺墻結(jié)構(gòu)中搖擺墻墻體與基礎(chǔ)相連，通過(guò)預(yù)應(yīng)力筋施加給搖擺墻一個(gè)向下的作用力，可以消除框架-搖擺墻結(jié)構(gòu)的高階模態(tài)振型，削弱結(jié)構(gòu)的扭轉(zhuǎn)變形，給結(jié)構(gòu)提供一種在震后自我恢復(fù)的能力；添加預(yù)應(yīng)力筋可以有效地減小結(jié)構(gòu)在各種載荷作用下的水平偏移量以及扭轉(zhuǎn)偏移量，是一種安全可靠、經(jīng)濟(jì)適用、施工方便、構(gòu)造簡(jiǎn)單的減振和提高抗震性能措施；預(yù)應(yīng)力筋采用1×7股的φ^s15.2高強(qiáng)低松弛鋼絞線，在搖擺墻墻體每側(cè)至少設(shè)置1束。

預(yù)應(yīng)力筋可為框架-搖擺墻結(jié)構(gòu)提供自復(fù)位能力和耗能能力，具有震后自恢復(fù)的特點(diǎn)，使框架-搖擺墻結(jié)構(gòu)即使大震后也能投入使用，這是第二道抗震防線。

框架結(jié)構(gòu)上設(shè)置有若干可控塑性鉸節(jié)點(diǎn)，如圖2、3、4所示，可控塑性鉸節(jié)點(diǎn)包括柱端短梁段6和主梁預(yù)埋件7，柱端短梁段一端與混凝土柱澆筑連接，另一端為球形凹槽8，主梁預(yù)埋件一端與主梁澆筑連接，另一端為萬(wàn)向球9，萬(wàn)向球與球形凹槽相配合使主梁預(yù)埋件與柱端短梁段鉸接連接；

如圖5所示，為了使整體結(jié)構(gòu)在地震作用后能夠快速恢復(fù)抗震性能，在可控塑性鉸節(jié)點(diǎn)上還增加了連接柱端短梁段和主梁預(yù)埋件的上下兩塊組合鋼板10，組合鋼板上設(shè)置有螺栓孔11，柱端短梁段的球形凹槽端和主梁預(yù)埋件的萬(wàn)向球端均設(shè)置有相對(duì)應(yīng)的螺栓孔，上下兩塊組合鋼板通過(guò)高強(qiáng)螺栓與柱端短梁段和主梁預(yù)埋件連接在一起。由于上下組合鋼板的存在，在地震作用下，結(jié)構(gòu)的變形和耗能集中在組合鋼板上，僅組合鋼板進(jìn)入塑性耗能，其余部分和主體結(jié)構(gòu)處于彈性范圍，地震作用后，可以通過(guò)更換組合鋼板實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)整體功能的快速恢復(fù)?？煽厮苄糟q節(jié)點(diǎn)，大大提高了框架-搖擺墻結(jié)構(gòu)的整體耗能能力，實(shí)現(xiàn)了框架-搖擺墻的理想破壞模式，這是第三道抗震防線。

為了在施工時(shí)可把萬(wàn)向球比較容易的放置于球形凹槽內(nèi)，柱端短梁段的球形凹槽端設(shè)計(jì)為可拆卸結(jié)構(gòu)；為了使主梁預(yù)埋件主梁更好的固定連接，主梁預(yù)埋件的一端設(shè)計(jì)為鋼筋籠結(jié)構(gòu)，通過(guò)混凝土澆筑與主梁連接在一起；組合鋼板的截面可以為U型或L型。

由于框架-搖擺墻結(jié)構(gòu)在外部荷載作用下，容易出現(xiàn)水平位移峰值過(guò)大，殘余變形較大的現(xiàn)象，因此框架結(jié)構(gòu)上還設(shè)置有調(diào)諧質(zhì)量阻尼器，調(diào)諧質(zhì)量阻尼器包括質(zhì)量塊12、彈簧13、阻尼器14和固定件15，質(zhì)量塊與固定件之間分別設(shè)置有彈簧、阻尼器。

調(diào)諧質(zhì)量阻尼器設(shè)置在結(jié)構(gòu)頂部，可以將框架-搖擺墻結(jié)構(gòu)上的設(shè)施改造為調(diào)諧質(zhì)量阻尼器，利用調(diào)諧質(zhì)量阻尼器將振動(dòng)頻率調(diào)整至主結(jié)構(gòu)頻率附近，改變結(jié)構(gòu)共振特性，以達(dá)到減震效果。安裝調(diào)諧質(zhì)量阻尼器也是框架-搖擺墻振動(dòng)控制的一種有效措施。

本實(shí)用新型的框架-搖擺墻耗能結(jié)構(gòu)可裝配，以塑性鉸節(jié)點(diǎn)為拆分點(diǎn)，拆分成混凝土梁、混凝土柱、梁柱節(jié)點(diǎn)、搖擺墻等構(gòu)件，可實(shí)現(xiàn)裝配式施工，符合大力發(fā)展裝配式建筑、推動(dòng)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整升級(jí)的產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求。

實(shí)施例2

本實(shí)施例中，預(yù)應(yīng)力筋一端固接于地基，另一端與搖擺墻中部錨接，其余與實(shí)施例1相同。

實(shí)施例3

本實(shí)施例中，預(yù)應(yīng)力筋一端固接于地基，另一端與搖擺墻底部一層處錨接，其余與實(shí)施例1相同。

當(dāng)然，上述內(nèi)容僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，不能被認(rèn)為用于限定對(duì)本實(shí)用新型的實(shí)施例范圍。本實(shí)用新型也并不僅限于上述舉例，本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本實(shí)用新型的實(shí)質(zhì)范圍內(nèi)所做出的均等變化與改進(jìn)等，均應(yīng)歸屬于本實(shí)用新型的專利涵蓋范圍內(nèi)。