[发明专利]一种密肋复合钢板剪力墙

说明书

技术领域

本发明属于建筑结构抗震技术领域，具体涉及一种密肋复合钢板剪力墙。

背景技术

框架-剪力墙结构是我国广泛采用的一种结构形式。传统的框架-剪力墙结构是以钢筋混凝土框架配以一定数量的钢筋混凝土剪力墙而成，然而，近年来的一系列震后调查统计数据显示，钢筋混凝土剪力墙在抵抗中、强地震时效果不好，其在震后完全或大部分损坏，无法进行维修和加固，从而大幅度增加了震后重建工作量。为此，美国、日本和加拿大等国家发展了一种新型抗侧力结构体系内嵌钢板剪力墙结构，其是在框架中配以一定数量的内嵌钢板而成，内嵌钢板只承担沿框架梁、柱传递的剪力，而不承担结构的竖向荷载。研究表明：在一般风载和小震下，内嵌钢板不会产生永久变形，震后可以恢复至原状；在大震作用下，内嵌钢板通过自身塑性变形吸收、耗散地震能量，从而保护其他构件正常使用，充分体现了耗能减震结构的特点与抗震优越性，是一种较理想的结构体系。

在钢筋混凝土框架-剪力墙结构中，采用内嵌钢板剪力墙替代钢筋混凝土剪力墙可以改善结构的初始刚度、抗侧向力、延性以及滞回性能等。作为一种新技术，近年来在我国高烈度抗震设防地区，内嵌钢板剪力墙已经被应用于一些新建工程和维修加固工程，事实表明具有良好的效果。内嵌钢板剪力墙已成为一种非常具有发展前景的高层抗侧力体系。

传统的内嵌钢板剪力墙有厚板剪力墙、薄板剪力墙和加劲钢板墙几种，厚板剪力墙有较大的弹性初始面内刚度，且在大震作用下具有良好的延性及稳定的滞回性能。厚板剪力墙通过面内抗剪承担侧向水平力，一般不会发生局部屈曲，即使发生屈服后屈曲也不会形成较大的拉力带，对周边框架梁柱的依赖程度小。厚板墙的最大不足是耗钢量大及成本高，发展受到一定的限制。薄板剪力墙可节省用钢量，但由于其宽厚比较大，在侧向力较小时就发生局部屈曲，并随着侧向力的逐渐增大在钢板墙对角线方向形成拉力带；拉力带锚固在钢板墙周边梁柱构件上，对柱会形成附加弯矩。对薄钢板墙，可以通过设置加劲肋以改善其受力性能及延性。设置加劲肋的最大优点是提高薄板的弹性刚度，并使其在弹塑性范围内具有稳定饱满的滞回曲线，克服薄钢板滞回曲线的“捏拢”现象。但对加劲内嵌钢板墙，由于内嵌钢板较薄，加劲肋施焊起来容易“烧穿”内嵌钢板，大量焊接部位不可避免地存在裂纹、夹杂等缺陷，在往复荷载作用下，裂纹易迅速扩展并很快发生脆性断裂，降低了墙板的延性，大量的加劲肋会增加造价。公开号为CN1603536的专利文本公开了一种名称为“防屈曲耗能内嵌钢板剪力墙”，其构成由内嵌钢板和前后两侧混凝土盖板组成，内嵌钢板与混凝土盖板之间通过穿透三块板的普通螺栓或预应力高强度螺栓连接。由于混凝土盖板对内嵌钢板提供面外约束，可有效地防止内嵌钢板屈曲失稳。但混凝土和内嵌钢板的弹性模量差异较大，要满足混凝土盖板约束刚度的要求，混凝土盖板的厚度往往会很大，加之剪力墙的面积较大(一般3米高、6米宽)，导致防屈曲耗能内嵌钢板剪力墙自重大，制作、施工、运输和安装困难，不易实施。公开号为CN101126253的专利申请文本公开了一种名称为“分区块式无粘结防屈曲内嵌钢板剪力墙”。该防屈曲内嵌钢板剪力墙是将外围约束单元混凝土盖板分区成若干块，以缓解上述难题。但内嵌钢板仍是一整块，且为保证刚度在混凝土盖板分区之间的内嵌钢板上又需要增加多条纵横加劲肋。因此，分区块式无粘结防屈曲钢板剪力墙仍不能从根本上解决该类墙体的制作施工和运输安装问题。综上所述，由于现有的技术大多存在着易屈曲失稳、施工难度大、自重大、造价高、不易实施等主要问题，影响了其在工程实际中的推广应用。

发明内容

本发明的目的是提供一种密肋复合钢板剪力墙，可防止钢板屈曲，内嵌钢板可调节，抗震性能好，施工安装方便，节省钢材，造价低，易于实施。

本发明所采用的技术方案是，一种密肋复合钢板剪力墙，其特征在于，包括多个肋梁和肋柱，该多个肋梁和肋柱构成矩形框格结构，各框格内均设置有内嵌钢板；该多个肋梁和肋柱均由钢筋混凝土、型钢混凝土或全钢制成；该多个内嵌钢板均为普通低碳钢Q235、高强度钢Q345、高强度钢Q390、高强度钢Q420、低屈服点钢或低屈服强度铝，该低屈服点钢的屈服强度为100MPa、160MPa或225MPa。