专利名称：变截面双重抗震剪力墙体系及其施工方法
技术领域：
本发明涉及一种钢筋混凝土结构体系及其施工方法，具体指一种采用两道抗震设 防的变截面钢筋混凝土剪力墙体系以及它的施工方法。
背景技术：
现有的钢筋混凝土剪力墙体系中，所有剪力墙承载能力相同，没有主次之分。这种 传统的抗震结构形式以防止倒塌、保证生命为目标，已远不能满足人们对结构功能的越来 越高的要求。传统结构的抗震性能主要取决于结构的强度、刚度和耗能能力，既要求主体结 构强度高，又要求延性好，很难实现。钢筋混凝土剪力墙结构强度高、刚度大，但延性相对较 小，主要是依靠其主体结构构件屈服后的塑性变形滞回耗能来耗散地震输入能量。这种主 体结构与耗能结构一体的单一抗震结构形式，虽可实现“中震可修，大震不倒”的抗震设防 目标，但震后修复工作集中于主体结构构件，修复困难，而且承重构件同时是耗能构件，给 抗震设计带来许多难处理的问题，同时，结构抗震体系的不明确导致结构中的耗能部位和 结构的破坏形式不能预先确定，所有抗侧力构件面临着相同的危险。而钢筋混凝土短肢剪力墙、钢筋混凝土异形柱或框架结构中存在砌块填充墙，给 结构的抗震带来很多不利的影响。填充墙的约束效应、刚度效应以及结构在地震作用下的 振动对填充墙的影响导致带填充墙结构在很多情况下存在安全隐患。填充墙的约束效应十 分明显，可能使短肢剪力墙变为矮墙，使柱变为短柱，并使构件的延性降低，脆性增加。结构 在地震作用下的振动使填充墙有可能产生平面外破坏，并将导致人员的伤亡以及影响救援 工作的进行。另外，填充墙很容易出现裂缝，影响结构的正常使用。而且在一般的工程中，短肢剪力墙用钢量很大，使工程造价偏高。短肢剪力墙的 抗震等级应比一般剪力墙的抗震等级提高一级，且其全部纵向配筋率，底部加强部位不宜 小于1%，其他部位不宜小于0. 8% ；而一般剪力墙的最小配筋率为0. 25% ( —、二、三级抗震 ) o寻求这样一种新的钢筋混凝土剪力墙抗震体系是具有时代意义的它既能满足人 们对结构安全性的要求，又能满足人们对结构功能的要求。
发明内容
本发明的目的在于在以上几种钢筋混凝土剪力墙抗震体系之外提供一种新的钢 筋混凝土剪力墙抗震体系及其施工方法，这种新的结构体系采用两道抗震设防，综合了各 种剪力墙结构的优点，摒弃了它们的缺点。本发明的目的是通过以下技术方案来实现的采用双重抗震体系的概念，在以钢筋混凝土短肢剪力墙(异形柱或框架结构)为 主结构的基础上设置可承重的钢筋混凝土剪力墙作为次结构，次结构墙体的厚度比主结构 墙体的厚度小，配筋率低(可按构造配筋)，与主结构一起施工。在这样的结构体系中，主结 构具有适当的承载力，能独立承担荷载；次结构墙体是对主结构在不同地震水平下的变形、承载力和破坏程度的控制和补充。设置次结构，可使结构在小震作用下具有较大的刚度和 承载力；而在强震作用下次结构先屈服破坏，通过牺牲次结构来耗能，以保护主结构。次结 构墙体是由次要构件组成，破坏不会引起主结构的损坏，而且便于维修、替换，达到安全与 功能的要求。这种变截面双重抗震剪力墙体系的施工方法包括如下步骤(1)在架立与绑扎钢 筋时，主结构(钢筋混凝土短肢剪力墙或异形柱)与次结构墙体的钢筋同时进行，但应有区 别地进行，主结构钢筋按设计施工，次结构钢筋比主结构钢筋少，可按构造施工；(2)将主 结构与次结构墙体的模板一起支设；(3)主结构与次结构混凝土一起浇筑。通过以上技术方案，变截面双重抗震剪力墙体系中不设填充墙，主次结构功能明 确，破坏机制清楚，地震作用下破坏集中在次结构，在次结构破坏后结构整体刚度降低，地 震作用减小，而主结构还能承担一定荷载，从而避免破坏。震后修复工作主要限于恢复次 结构的功能，修复速度快，费用低。另外，主结构与次结构墙体的设计可分离，使设计更为简 便。
图1为变截面双重抗震剪力墙体系的平面示意图(主结构为短肢剪力墙结构)。图2为变截面双重抗震剪力墙体系的平面示意图(主结构为异形柱结构)。图3为变截面双重抗震剪力墙体系的平面示意图(主结构为框架结构)。图4为变截面双重抗震剪力墙体系的立面示意图(主结构为短肢剪力墙)。其中图4(a)为不带门窗洞口的情况，图4(b)为带门窗洞口的情况。附图标记说明如下1-主结构 2-次结构 3-门窗洞口
具体实施例方式以下将结合附图，对本发明作进一步的描述。实施例1 一种变截面双重抗震剪力墙体系，如图1所示，采用双重抗震体系的概念，以钢筋 混凝土短肢剪力墙为主结构，在建筑设置填充墙的位置设置可承重的次结构，次结构的墙 体为钢筋混凝土剪力墙，但是厚度小，配筋率低，可按构造配筋，与主结构墙体一起施工。实施例2:变截面双重抗震剪力墙体系的施工施法，其特征在于在架立与绑扎钢筋时，主结 构，即钢筋混凝土短肢剪力墙与次结构墙体的钢筋同时进行，但应有区别地进行，主结构钢 筋按设计施工，次结构钢筋比主结构钢筋少，可按构造施工；在支模时，将主结构与次结构 墙体的模板一起支设；之后一起浇筑主结构与次结构墙体混凝土。
权利要求
一种变截面双重抗震剪力墙体系，其特征在于采用双重抗震体系的概念，以钢筋混凝土短肢剪力墙、异形柱或框架结构为主结构，在建筑设置填充墙的位置设置可承重的次结构。
2.根据权利要求1所述的变截面双重抗震剪力墙体系，其特征在于次结构的墙体为 钢筋混凝土剪力墙，但是厚度小，配筋率低，可按构造配筋，与主结构墙体一起施工。
3.变截面双重抗震剪力墙体系的施工施法，其特征在于在架立与绑扎钢筋时，主结 构，即钢筋混凝土短肢剪力墙、异形柱或框架结构与次结构墙体的钢筋同时进行，但应有区 别地进行，主结构钢筋按设计施工，次结构钢筋比主结构钢筋少，可按构造施工；在支模时， 将主结构与次结构墙体的模板一起支设；之后一起浇筑主结构与次结构墙体混凝土。
全文摘要
本发明公开了一种变截面双重抗震剪力墙体系及其施工方法。该结构体系采用双重抗震体系的概念，在以钢筋混凝土短肢剪力墙或异形柱或框架结构为主结构的基础上设置可承重的钢筋混凝土剪力墙作为次结构。主结构具有适当的承载力，能独立承担荷载；次结构与主结构协同工作，在强震作用下次结构首先破坏耗能。该结构体系中不设填充墙，主次结构功能明确。地震作用下破坏集中在次结构，在破坏后结构整体刚度降低，地震作用减小，而主结构还能承担一定荷载，从而避免破坏，震后修复工作主要限于恢复次结构的功能，修复速度快，费用低，是一种值得推广的新型钢筋混凝土剪力墙体系。
文档编号E04B2/56GK101798852SQ20101014024
公开日2010年8月11日 申请日期2010年4月7日 优先权日2010年4月7日
发明者李登, 肖岩, 陈胜云, 鲁懿虬, 黄靓 申请人:湖南大学