一种带阻尼减震的预制装配式剪力墙混合连接节点制造技术

技术编号:41979273 阅读:12 留言:0更新日期:2024-07-12 12:10
本技术提供了一种带阻尼减震的预制装配式剪力墙混合连接节点,属于土木建筑结构技术领域,解决了现有技术中连接节点力学性能不足,墙体连接可靠性差,缺乏阻尼减震能效,结构安全冗余度低等问题。其包括预埋在上、下剪力墙内部的I型钢,所述I型钢外伸腹板两侧依次安装L型连接板、减震装置,同时,在墙体最外侧设置连接钢板构成第一道抗震防线。带阻尼减震能效的装配式剪力墙连接节点通过各构件的优化设计,不仅能保证上、下剪力墙连接可靠,墙内应力有效传递,极限塑性损伤区域由原先的梁‑墙‑楼板转移至剪力墙外侧连接钢板和斜向减震装置上,还能增强节点耗能能力,延缓连接螺栓过早出现剪压破坏,有效提高装配式剪力墙抗震安全冗余度。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种带阻尼减震的预制装配式剪力墙混合连接节点


技术介绍

1、装配式结构是在现场进行安装的建筑结构,有利于建筑工业化,实现建筑产业的可持续发展。剪力墙作为建筑结构中重要的抗侧力构件,其连接节点力学性能对整个框架结构体系起至关重要的作用。同时,剪力墙又作为第一道抗震防线,拼接区域通常为结构塑性薄弱区域,加强节点与主体框架连接,使其具备强劲的耗能和变形能力,能够抵抗强震作用下的水平剪力,是节点设计的关键问题。与传统现浇剪力墙结构体系相比,装配式剪力墙连接节点具有施工质量好,建造速度快,节能环保等优点。

2、目前,常见的装配式剪力墙连接节点的拼接方式分为湿连接和干连接。前者需要现场进行二次混凝土浇筑和等待凝固,对缩短施工周期的贡献极为有限,同时二次浇筑混凝土浇筑空间狭小不易充分振捣,甚至影响混凝土浇筑质量。后者是应用最广泛的装配式混凝土结构连接技术,主要包括套筒灌浆连接、环筋扣合连接和机械连接,也最容易发挥装配式结构优点,但目前市场上干连接的拼接形式也较为单一,罕有具备减震机制,难以实现结构多重耗能机制、有效控制安装精度,以及构件与主体结构超强连接。装配式剪力墙连接节点作为结构关键部位,其连接性能直接影响结构抗震性能,连接处应用弹簧阻尼不仅能加强墙体连接,还能在地震中耗散能量从而降低结构响应,保证墙体间应力有效传递。

3、中国专利200810047266.6公开了一种用于上、下预制剪力墙的水平拼缝连接装置及方法,包括设置在上、下预制剪力墙两端暗柱的上部槽钢、下部槽钢;槽钢伸出暗柱的腹板均等间距开螺栓孔,且槽钢的腹板均平行于预制剪力墙宽度方向,槽钢的翼缘均平行于预制剪力墙厚度方向,同时上、下部槽钢的槽口方向相反,上、下预制剪力墙拼接时,上、下部槽钢的位置为前后对齐,上、下部槽钢的腹板贴合在一起,上、下部槽钢的螺栓孔对准之后,通过高强螺栓进行固定。该连接方法采用槽钢对接连接具有简化目前装配式剪力墙的装配工艺、缩短施工工期、提高效率以及节约材料等优点,但现场施工存在湿作业多缺点,该方法适用范围有限。

4、中国专利200810047266.6公开了一种整体装配式剪力墙竖向连接节点,包括上、下层剪力墙,上层剪力墙底面中部设有向下的凸出平台,平台内埋设有前后两排半灌浆套筒,四个角度设置钢垫片。下层剪力墙中部伸出有两排钢筋,其与上层剪力墙凸出平台内的两排半灌浆套筒通过灌浆连接,从而形成定位-抗剪结构;上层剪力墙的凸出平台两侧预留有矩形后浇段,凸出平台两侧的上层剪力墙上设置有键槽,其下层剪力墙对应键槽位置向上伸出有加强钢筋,加强钢筋贯穿矩形后浇段并向上伸入所述键槽内。该连接方法采用剪力墙底面设置凸出、凹陷平台连接,减少了预制剪力墙半灌浆套筒的使用量,降低了构件生产成本,提高了施工精度,但节点没有多重耗能机制,存在薄弱环节和受力缺陷,破坏模式难以控制,该方法适用范围有限。

5、综上,常见的预制装配式剪力墙拼缝连接方式主要有以下缺陷:(1)装配式率低,墙体连接后仍需要二次浇筑,施工周期较长;(2)节点构造复杂,造成施工工艺困难,作业效率低,且连接节点质量难以保证;(3)单一拼接方式,节点通常存在力学性能不足等缺陷,导致墙体连接可靠性差,不具备多条抗震防线,结构安全冗余度低。


技术实现思路

1、针对现有装配式剪力墙连接节点力学性能的不足,本专利提供了一种带阻尼减震的预制装配式剪力墙混合连接节点,旨在解决
技术介绍
中连接节点繁琐且质量无法保证而造成连接区域易过早破坏的问题。

2、为实现上述目的,本技术解决其技术问题所采用的技术方案是:一种带阻尼减震的预制装配式剪力墙混合连接节点,用于上、下相对设置的剪力墙连接,包括带焊接套筒的上、下i型钢,竖向对称设置在上、下预制剪力墙内部,二者伸出墙体的腹板在中线位置等间距开设第一通孔,且上、下i型钢伸出墙体的宽边翼缘相互贴合,并在翼缘中线位置等间距开设第二通孔和第三通孔。此外,分别在上、下i型钢伸出墙体腹板左右两侧对称设置开孔位置相同的l型连接板,其中,4块l型连接板带肋翼缘与上、下剪力墙对应的底部和顶部前后左右对齐。带孔连接钢板与预埋在上、下剪力墙内部的i型钢通过加长高强螺栓进行固定,且连接钢板与上、下剪力墙外表面齐平。同时,在上、下i型钢外伸腹板形成的前后两侧空腔内,竖向布置具有伸缩变形耗能功能的减震装置。

3、进一步,分别将上、下i型钢窄边翼缘和部分腹板预埋至上、下剪力墙内部,并在预埋腹板上错列开孔三排套筒孔,套筒通过焊接垂直固定在腹板上,长度为剪力墙厚度。上、下i型钢宽边翼缘等间距布置第二通孔,二者之间通过摩擦型高强螺栓连接紧固。

4、进一步,l型连接板加肋翼缘与上、下剪力墙底部前后左右对齐,并对称布置在i型钢外伸腹板两侧,且在腹板中线等间距开设第一通孔,加肋翼缘设有第四通孔和带耳板连接螺栓,用于后续步骤中减震装置的装配。如此,上部剪力墙的两块l型连接板通过高强螺栓和上部i型钢外伸腹板连接成整体,下部剪力墙的两块l型连接板通过高强螺栓和下部i型钢外伸腹板连接成整体。

5、进一步,上、下部剪力墙的连接节点区域设置有一道减震装置,数量共计8个,左右对称布置在上、下i型钢外伸腹板空腔处,且减震装置上端与上部l型连接板加肋翼缘上的带耳板连接螺栓固定,减震装置下端与下部l型连接板加肋翼缘上的带耳板连接螺栓固定,所述上、下i型钢外伸宽边翼缘上留有第三通孔用于减震装置安装。

6、进一步,所述减震装置由2个端头带耳板端尾带螺纹的抗震杆、1个伸缩筒、2个连接块、1个sma螺旋弹簧组成。具体拼装过程为伸缩筒内部含有2个连接块分别与sma螺旋弹簧两端连接,且其底部带有与抗震杆同直径的开孔。两个抗震杆分别与底部带有螺纹孔的上、下连接块通过螺纹连接固定。如此,构成一个横向可转动且竖向可拉伸的减震装置。

7、进一步,通过加长高强螺栓将最外侧连接钢板和上、下部预制剪力墙拼接成整体,且连接钢板与上、下剪力墙外表面齐平。

8、本技术装配式剪力墙连接节点,具有以下有益效果:

9、(1)带阻尼减震效果的装配式剪力墙局部加强连接节点通过各构造参数的优化设计,可以使极限塑性损伤区域由原先的梁-墙-楼板的连接节点首先转移至剪力墙外侧连接钢板和斜向减震装置上,避免装配式剪力墙在节点处过早破坏退出工作,有效提高装配式剪力墙抗震安全冗余度。

10、(2)通过最外侧钢板连接上下部剪力墙构成连接节点第一道抗震防线,不仅能保证上、下剪力墙应力有效传递,还能对剪力墙的塑性铰区域进行局部加强。

11、(3)在上、下i型钢外伸端腹板两侧安装l型连接板,增大连接节点竖向截面惯性矩,从而提高节点连接区域抗侧力刚度,达到改善连接节点力学性能的目的。

12、(4)通过在上、下l型连接板两侧安装设置一道斜向缓震装置,可在上、下剪力墙发生较大变形后提供一定的活动缓冲空间,增加构件的耗能能力和延性,延缓内侧螺栓进一步出现剪压破坏。同时,设置的减震装置,也能加强上下部剪力墙连接本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种带阻尼减震的预制装配式剪力墙混合连接节点,其特征在于,包括上部剪力墙(1)、下部剪力墙(2)以及分别设置在墙体内部的上部I型钢(3)和下部I型钢(4),4个L型连接板(5)分别设置在上、下I型钢伸出墙体腹板左右两侧,在所述L型连接板带肋翼缘(501)上设有减震装置(8),而两块连接钢板(9)设置在预制墙体最外侧。

2.根据权利要求1所述的一种带阻尼减震的预制装配式剪力墙混合连接节点,其特征在于,所述上部I型钢(3)设有预埋窄边翼缘(301)和外伸宽边翼缘(302),所述上部I型钢外伸宽边翼缘(302)上交错设置第二通孔(306)和第三通孔(307),且I型钢预埋腹板上设有套筒孔(303)和预埋套筒(304),I型钢外伸腹板上设有第一通孔(305)。

3.根据权利要求1所述的一种带阻尼减震的预制装配式剪力墙混合连接节点,其特征在于,所述下部I型钢(4)设有预埋窄边翼缘(401)和外伸宽边翼缘(402),所述下部I型钢外伸宽边翼缘(402)上设有第二通孔(406)和第三通孔(407),且I型钢预埋腹板上设有套筒孔(403)和预埋套筒(404),I型钢外伸腹板上设有第一通孔(405)。

4.根据权利要求1所述的一种带阻尼减震的预制装配式剪力墙混合连接节点,其特征在于,所述L型连接板(5)设有带肋翼缘(501)和腹板(502),其中带肋翼缘(501)上设有第四通孔(504)和带耳板连接螺栓(7),腹板(502)上设有第一通孔(503)。

5.根据权利要求1所述的一种带阻尼减震的预制装配式剪力墙混合连接节点,其特征在于,所述减震装置(8)的数量为8个,左右对称布置在I型钢外伸腹板前后空腔两侧。

6.根据权利要求5所述的一种带阻尼减震的预制装配式剪力墙混合连接节点,其特征在于,所述减震装置(8)依次设有端头带耳板端尾带螺纹的抗震杆(801)、伸缩筒(802)、连接块(803)以及SMA螺旋弹簧(804)。

7.根据权利要求6所述的一种带阻尼减震的预制装配式剪力墙混合连接节点,其特征在于,所述减震装置(8)设有两个端头带耳板端尾带螺纹的抗震杆(801),所述抗震杆(801)带耳板侧端头与上述L型连接板带肋翼缘(501)上设置的带耳板连接螺栓(7)相连,所述抗震杆(801)带螺纹侧端尾固定连接有连接块(803)和SMA螺旋弹簧(804),其中SMA螺旋弹簧(804)的外部滑动连接有伸缩筒(802)。

8.根据权利要求1所述的一种带阻尼减震的预制装配式剪力墙混合连接节点,其特征在于,所述两块连接钢板(9)设有第五通孔(901)和用于固定的加长高强螺栓(902),连接钢板(9)与上部剪力墙(1)和下部剪力墙(2)表面齐平。

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【技术特征摘要】

1.一种带阻尼减震的预制装配式剪力墙混合连接节点,其特征在于,包括上部剪力墙(1)、下部剪力墙(2)以及分别设置在墙体内部的上部i型钢(3)和下部i型钢(4),4个l型连接板(5)分别设置在上、下i型钢伸出墙体腹板左右两侧,在所述l型连接板带肋翼缘(501)上设有减震装置(8),而两块连接钢板(9)设置在预制墙体最外侧。

2.根据权利要求1所述的一种带阻尼减震的预制装配式剪力墙混合连接节点,其特征在于,所述上部i型钢(3)设有预埋窄边翼缘(301)和外伸宽边翼缘(302),所述上部i型钢外伸宽边翼缘(302)上交错设置第二通孔(306)和第三通孔(307),且i型钢预埋腹板上设有套筒孔(303)和预埋套筒(304),i型钢外伸腹板上设有第一通孔(305)。

3.根据权利要求1所述的一种带阻尼减震的预制装配式剪力墙混合连接节点,其特征在于,所述下部i型钢(4)设有预埋窄边翼缘(401)和外伸宽边翼缘(402),所述下部i型钢外伸宽边翼缘(402)上设有第二通孔(406)和第三通孔(407),且i型钢预埋腹板上设有套筒孔(403)和预埋套筒(404),i型钢外伸腹板上设有第一通孔(405)。

4.根据权利要求1所述的一种带阻尼减震的预制装配式剪力墙混合连接节点,其特征在于,所述l型连接板(5)设有带肋翼缘(501)和腹...

【专利技术属性】
技术研发人员:褚云朋易港鑫黄晗江天勇范仕强蒲冠宇肖雅馨李勤王鑫
申请(专利权)人:西南科技大学
类型:新型
国别省市:

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