一种大比尺装配整体式剪力墙模型结构的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种大比尺装配整体式剪力墙模型结构，属于装配整体式混凝土结构实验研究领域，用于解决装配整体式剪力墙模型结构难以模拟装配整体式剪力墙结构住宅、办公楼等高层建筑结构构件水平连接、竖向连接和预制整体式楼板的施工工艺，进一步影响该类型结构整体模型实验研究的难题，同时，解决低弹性模量细石混凝土配合比的难题。所述的模型结构包括预制墙片、第一内横墙、第二内横墙、连接部以及预制楼板构成，模型结构平面为“田”型，设计带有偏心的平面布置形式；采用本实用新型可以精细化实现装配整体式剪力墙原型结构的大比尺模型结构试验研究，验证该类型原型结构的抗震性能。
【专利说明】
-种大比尺装配整体式剪力墙模型结构
技术领域
[0001] 本实用新型设及装配整体式混凝±结构实验研究技术领域，具体设及一种大比尺 装配整体式剪力墙模型结构及制作方法，结构平面为"田"型，可分别模拟"L"、叩'、V'S种 预制剪力墙现诱连接部位和结构在双向地震动作用下的的扭转效应。
【背景技术】
[0002] 装配整体式剪力墙结构是全部或部分采用预制墙板构建成的装配整体式混凝± 结构，各预制墙板纵向钢筋采用套筒灌浆连接或浆错搭接连接，水平钢筋采用髓筋套髓法 连接后诱筑混凝±形成整体，该结构形式适用于多层建筑或高层建筑。因该结构构件采用 工业化生产和机械化组装，实现建造过程绿色化、集成化和工业化，建造速度可大幅度提 升，解放建筑行业的生产力，推动我国城镇化建设和棚户区改造工程。但是，我国大部分地 区建筑结构必须考虑抗震设防，因钢筋套筒灌浆连接和预制墙板间后现诱部位及装配整体 式楼板在缩尺模型结构中难W实现，目前相关文献研究仅考虑装配整体式剪力墙结构单个 墙片或两层足尺子结构试验研究，而多层模型结构试验研究对象回避套筒灌浆连接形式及 预制墙片现诱部位及预制楼板的相似性，尚未有模型结构设计支撑原型装配整体式剪力墙 结构高层建筑的试验研究。
【发明内容】
[0003] 针对上述现有技术中存在的问题，本实用新型的目的在于，提供一种大比尺装配 整体式剪力墙模型结构及制作方法，用于检验装配整体式剪力墙结构多层及高层建筑的抗 震性能，解决多高层装配整体式剪力墙整体模型结构试验研究的问题。
[0004] 为了实现上述任务，本实用新型采用W下技术方案：
[0005] -种大比尺装配整体式剪力墙模型结构，包括预制墙片、第一内横墙、第二内横墙 W及连接部;所述的连接部包括L形的第一连接部、T形的第二连接部W及十字形的第=连 接部，所述的预制墙片设置多段，多段预制墙片共同围绕成一个矩形结构，而第一内横墙、 第二内横墙相互垂直设置于所述的矩形结构的内部，且第一内横墙、第二内横墙的端部与 预制墙片连接;所述的第一内横墙、第二内横墙均设置两段，第一内横墙、第二内横墙之间 通过一个第=连接部连接;第一内横墙的端部、第二内横墙的端部均通过第二连接部与相 邻的两段预制墙片连接，位于拐角处的相邻两段预制墙片之间均通过第一连接部连接;所 述的预制墙片、第一内横墙W及第二内横墙的内部均沿纵向设置有预埋钢筋，预埋钢筋的 端部穿出预制墙片的顶面;在预制墙片与第一内横墙、第二内横墙构成的四个区域上均设 置有预制楼板，预制楼板内部间隔分布有第一锻锋铁丝，第一锻锋铁环丝环绕呈回形结构， 回形结构的两端穿出预制楼板的侧面并分别套装在穿出预制墙片顶面的预埋钢筋、穿出第 一内横墙或第二内横墙顶面的预埋钢筋上;在所述的预制楼板的表面上铺设有钢丝网片， 铺设钢丝网片后，再现诱一层混凝±层。
[0006] 进一步地，所述的预制墙片W及第一内横墙、第二内横墙的内部均沿纵向设置有 第二锻锋铁丝，预制楼板上间隔分布有多个毛细钢管，当所述的剪力墙模型结构设置多层 时，位于下面一层的剪力墙模型结构的第二锻锋铁丝穿过毛细钢管并穿出毛细钢管的上端 部，而上面一层的剪力墙模型结构的第二锻锋铁丝自毛细钢管中伸出，然后将毛细钢管内 部用灌浆料进行填充。
[0007] 进一步地，所述的预制墙片W及第一内横墙、第二内横墙的内部的第二锻锋铁丝 之间通过间隔设置的横筋连接。
[0008] 进一步地，所述的预制楼板的厚度为10mm，预制楼板的表面上铺设钢丝网片后再 诱筑一层混凝±层的厚度为IOmm~30mm。
[0009] 进一步地，所述的毛细钢管的内径为6mm~8mm，毛细钢管的壁厚为1mm~2mm。
[0010] 进一步的，所述的预制墙片、第一内横墙、第二内横墙的厚度为20mm~60mm，高度 为300mm~1000mm。
[0011] 进一步地，所述的剪力墙模型结构中用到的混凝±的配比为：
[0012] 水泥:细骨料:粗骨料:水:石膏= 1:3.64:3.64:0.93:0.5
[0013] 本发明还提供了一种大比尺装配整体式剪力墙模型结构的制作方法，包括W下步 骤：
[0014] 步骤一，按照设计图纸确定预制墙片、第一内横墙、第二内横墙的位置，并在预制 墙片、第一内横墙、第二内横墙位置处绑扎第二锻锋铁丝，第二锻锋铁丝之间通过横筋连 接；
[0015] 步骤二，第二锻锋铁丝绑扎好之后，在第一内横墙、第二内横墙和预制墙片处支护 墙片模板，墙片模板内部预设预埋钢筋，并在墙片模板内部诱筑混凝±;
[0016] 步骤=，安装预制楼板，预制楼板内部分布有回形结构的第一锻锋铁丝，将第一锻 锋铁丝的端部穿过预制墙片、第一内横墙或第二内横墙顶面伸出的预埋钢筋上，在预制楼 板上铺设钢丝网片；
[0017] 步骤四，待墙片模板内部的混凝±凝固48小时W后，诱筑预制墙片之间的连接部 位、预制墙片与第一内横墙和/或第二内横墙的连接部位，连接部位呈L形、T形或十字形;然 后在预制楼板表面诱筑一层混凝±层；
[0018] 步骤五，待全部混凝±强度达到80% W上时，拆除墙片模板，进行下一层剪力墙模 型结构的施工;下一层剪力墙模型结构施工时，首先在预制墙片、第一内横墙、第二内横墙 的顶部设置毛细钢管，将上一层的剪力墙模型结构的第二锻锋铁丝穿过毛细钢管并穿出毛 细钢管的上端部，将本层的剪力墙模型结构的第二锻锋铁丝插入到毛细钢管中，再在毛细 钢管内部填充灌浆料，待灌浆料凝固后，再进行本层第二锻锋铁丝的绑扎。
[0019] 本实用新型与现有技术相比具有W下技术特点：
[0020] 1.本实用新型提出的大比尺装配整体式剪力墙模型结构，解决了装配整体式剪力 墙模型结构难W模拟装配整体式剪力墙结构住宅、办公楼等高层建筑结构构件水平连接、 竖向连接和预制整体式楼板的施工工艺的业界难题，且进一步影响了并推动了该类型结构 整体模型试验研究；
[0021] 2.本实用新型为实验研究提供了一种多层模型实验研究对象，可进行原型装配整 体式剪力墙结构高层建筑的实验研究，并且给出了对应的制作工艺，经实际验证，本实用新 型提出的结构工艺简单，各项性能均满足实验要求，同时解决了低弹性模量细石混凝±配 合比的难题。
[0022] 3.采用本实用新型的结构可W精细化实现装配整体式剪力墙原型结构的大比尺 模型结构试验研究，验证该类型原型结构的抗震性能。
【附图说明】
[0023] 图1为本实用新型的整体结构示意图；
[0024] 图2为本实用新型的俯视结构示意图；
[0025] 图3为图1的A向剖视图（图中为两层模型结构）；
[0026] 图4为图1的B向剖视图（图中为两层模型结构）；
[0027] 图5为图3的D处放大结构示意图；
[0028] 图6为预制楼板内部第一锻锋铁丝的布设结构示意图；
[0029] 图7为图1中C处的结构放大示意图；
[0030] 图8为钢丝网片的结构示意图；
[0031 ]图中标号代表：1-预制墙片，2-第一连接部，3-第二连接部，4-第S连接部， 5-第一内横墙，6-第二内横墙，7-预制楼板，8-第一锻锋铁丝，9-毛细钢管，10-预埋 钢筋，11-第二锻锋铁丝，12-混凝±层，13-灌浆料，14-钢丝网片。
【具体实施方式】
[0032] 遵从上述技术方案，如图1至图7所示，一种大比尺装配整体式剪力墙模型结构，包 括预制墙片1、第一内横墙5、第二内横墙6W及连接部，在预制墙片1上设置有口桐或窗桐； 本方案中的连接部模拟原型结构中的=种常见连接部位，连接部包括L形的第一连接部2、T 形的第二连接部3W及十字形的第=连接部4,如图1所示。
[0033] 所述的预制墙片1设置多段，多段预制墙片1共同围绕成一个矩形结构，例如本实 施例中的运个例子就是正方形结构，正方形结构的每一条边均由一段W上的预制墙片1构 成;而第一内横墙5、第二内横墙6相互垂直设置于所述的矩形结构的内部，且第一内横墙5、 第二内横墙6的端部与预制墙片1连接，运样本方案的平面图呈"町'字形；田字形内部的结 构，即第一内横墙5、第二内横墙6在保持相互垂直的前提下，可W相对偏移，二者的相交处 并不一定位于矩形结构的正中位置，W改变结构平面内的刚度分布，可W研究装配整体式 剪力墙结构在双向地震作用下的扭转效应。
[0034] 所述的第一内横墙5、第二内横墙6均设置两段，第一内横墙5、第二内横墙6之间通 过一个第=连接部4连接;第一内横墙5的端部、第二内横墙6的端部均通过第二连接部3与 相邻的两段预制墙片1连接，即第一内横墙5端部、第二内横墙6的端部与矩形结构连接处均 有两段间隔的预制墙片1，运两段预制墙片1与第一内横墙5端部、第二内横墙6的端部运= 端之间由一个第二连接部3,即T形结构连接;位于拐角处的相邻两段预制墙片1(即相互垂 直的预制墙片1)之间均通过第一连接部2连接;预制墙片1、第一内横墙5、第二内横墙6的厚 度为20mm~60mm，高度为300mm~1000mm。
[0035] 所述的预制墙片1、第一内横墙5W及第二内横墙6的内部均沿纵向设置有直径为 4mm的预埋钢筋10,其作用是保证预制楼板7与预制墙片1之间连接可靠;预制楼板7的表面 需要粗糖处理，粗糖处理后再诱筑混凝±层12时，能保证预制楼板7与混凝±的粘接可靠； 预埋钢筋10的端部穿出预制墙片I的顶面;在预制墙片I与第一内横墙5、第二内横墙6构成 的四个区域上均设置有预制楼板7W模拟实际结构中的楼层，预制楼板7的厚度为IOmm;预 制楼板7内部间隔分布有第一锻锋铁丝8(8#锻锋铁丝），其布设方向与模型结构短边方向一 致;第一锻锋铁环丝环绕呈回形结构，回形结构即为将一段第一锻锋铁丝8首尾相接，然后 将其拉直使其大部分相互平行而形成的结构，运时候其端部相当于一个U形扣；回形结构的 两端穿出预制楼板7的侧面并分别套装在穿出预制墙片1顶面的预埋钢筋10、穿出第一内横 墙5或第二内横墙6顶面的预埋钢筋10上;在所述的预制楼板7的表面上铺设有钢丝网片14， 钢丝网片14所采用的钢筋为10#锻锋铁丝，并将钢丝网片14的端部下折，使其端部支撑在预 制墙片1、第一内横墙5、第二内横墙6的顶部;铺设钢丝网片14后，再现诱一层混凝±层12， 混凝±层12的厚度为1 Omm~30mm。
[0036] 预制墙片IW及第一内横墙5、第二内横墙6的内部均沿纵向设置有第二锻锋铁丝 11，预制楼板7上间隔分布有多个毛细钢管9, W模拟套筒灌浆连接，模拟预制墙板内第二锻 锋铁丝11在竖向的连接；当所述的剪力墙模型结构设置多层时，位于下面一层的剪力墙模 型结构的第二锻锋铁丝11穿过毛细钢管9并穿出毛细钢管9的上端部，而上面一层的剪力墙 模型结构的第二锻锋铁丝11自毛细钢管9中伸出，锻锋铁丝之间为搭接的连接方式，然后将 毛细钢管9内部用高强度无收缩灌浆料13进行填充。毛细钢管9的内径为6mm~8mm，毛细钢 管9的壁厚为1mm~2mm。
[0037] 在本实用新型中，采用低弹性模量混凝±模拟原型结构混凝±。按照模型结构与 原型结构的相似关系，所用混凝±抗压强度和弹性模量均比原型结构用混凝±低，考虑材 料的普遍适用性，混凝±粗骨料选用豆石，细骨料选用河沙，水泥选用P.042.5,选用石膏来 降低其强度和弹性模量，该四类材料经过试配可实现不同强度的低弹性模量混凝±。经试 配强度和弹性模量降低1/3的细石混凝±配合比（质量)为：
[0039] 对于装配整体式剪力墙原型结构，工厂预制剪力墙，将其运至施工现场，吊装就位 预制墙片1，安装待诱筑连接部位模板，诱筑连接部位混凝上和预制楼板7板面混凝±，完成 装配整体式剪力墙标准层施工。
[0040] 相应的，本实用新型还提供了一种大比尺装配整体式剪力墙模型结构制作方法：
[0041] -种大比尺装配整体式剪力墙模型结构的制作方法，包括W下步骤：
[0042] 步骤一，按照设计图纸确定预制墙片1、第一内横墙5、第二内横墙6的位置，并在预 制墙片1、第一内横墙5、第二内横墙6位置处绑扎第二锻锋铁丝11，第二锻锋铁丝11之间通 过横筋连接;在预制墙片1、第一内横墙5、第二内横墙6的连接处绑扎髓筋、单只髓筋和拉 筋，W确保诱筑后连接部的强度；
[0043] 步骤二，第二锻锋铁丝11绑扎好之后，在第一内横墙5、第二内横墙6和预制墙片1 处支护墙片模板，墙片模板内部预设预埋钢筋10,并在墙片模板内部诱筑混凝±(即上述的 低弹性模量混凝±);
[0044] 步骤=，安装预制楼板7,预制楼板7内部分布有回形结构的第一锻锋铁丝8,将第 一锻锋铁丝8的端部穿过预制墙片1、第一内横墙5或第二内横墙6顶面伸出的预埋钢筋10 上，在预制楼板7上铺设钢丝网片14;
[0045] 步骤四，待墙片模板内部的混凝±凝固48小时W后，诱筑预制墙片1之间的连接部 位W形成连接部、预制墙片1与第一内横墙5和/或第二内横墙6的连接部位，连接部位呈L 形、T形或十字形;然后在预制楼板7表面诱筑一层混凝±层12;
[0046] 步骤五，待全部混凝±强度达到80% W上时，拆除墙片模板，进行下一层剪力墙模 型结构的施工；下一层剪力墙模型结构施工时，首先在预制墙片1、第一内横墙5、第二内横 墙6的顶部设置毛细钢管9,将上一层的剪力墙模型结构的第二锻锋铁丝11穿过毛细钢管9 并穿出毛细钢管9的上端部，将本层（即当前待施工层）的剪力墙模型结构的第二锻锋铁丝 11插入到毛细钢管9中，再在毛细钢管9内部填充灌浆料13,待灌浆料13凝固后，再进行本层 第二锻锋铁丝11的绑扎，绑扎后从前面的步骤一开始继续施工。
【主权项】
1. 一种大比尺装配整体式剪力墙模型结构，其特征在于，包括预制墙片（1)、第一内横 墙(5 )、第二内横墙(6)以及连接部;所述的连接部包括L形的第一连接部(2 )、T形的第二连 接部(3)以及十字形的第三连接部(4)，所述的预制墙片（1)设置多段，多段预制墙片（1)共 同围绕成一个矩形结构，而第一内横墙(5)、第二内横墙(6)相互垂直设置于所述的矩形结 构的内部，且第一内横墙(5 )、第二内横墙(6)的端部与预制墙片（1)连接;所述的第一内横 墙(5 )、第二内横墙(6)均设置两段，第一内横墙(5 )、第二内横墙(6)之间通过一个第三连接 部(4)连接;第一内横墙(5)的端部、第二内横墙(6)的端部均通过第二连接部(3)与相邻的 两段预制墙片（1)连接，位于拐角处的相邻两段预制墙片（1)之间均通过第一连接部(2)连 接;所述的预制墙片（1)、第一内横墙(5)以及第二内横墙(6)的内部均沿纵向设置有预埋钢 筋（10)，预埋钢筋（10)的端部穿出预制墙片（1)的顶面;在预制墙片（1)与第一内横墙(5)、 第二内横墙(6)构成的四个区域上均设置有预制楼板(7)，预制楼板(7)内部间隔分布有第 一镀锌铁丝(8)，第一镀锌铁环丝环绕呈回形结构，回形结构的两端穿出预制楼板(7)的侧 面并分别套装在穿出预制墙片（1)顶面的预埋钢筋（10)、穿出第一内横墙(5)或第二内横墙 (6)顶面的预埋钢筋（10)上;在所述的预制楼板(7)的表面上铺设有钢丝网片（14)，铺设钢 丝网片（14)后，再现浇一层混凝土层（12)。2. 如权利要求1所述的大比尺装配整体式剪力墙模型结构，其特征在于，所述的预制墙 片（1)以及第一内横墙(5)、第二内横墙(6)的内部均沿纵向设置有第二镀锌铁丝（11)，预制 楼板(7)上间隔分布有多个毛细钢管(9)，当所述的剪力墙模型结构设置多层时，位于下面 一层的剪力墙模型结构的第二镀锌铁丝（11)穿过毛细钢管(9)并穿出毛细钢管(9)的上端 部，而上面一层的剪力墙模型结构的第二镀锌铁丝（11)自毛细钢管(9)中伸出，然后将毛细 钢管(9)内部用灌浆料(13)进行填充。3. 如权利要求2所述的大比尺装配整体式剪力墙模型结构，其特征在于，所述的预制墙 片（1)以及第一内横墙(5)、第二内横墙(6)的内部的第二镀锌铁丝（11)之间通过间隔设置 的横筋连接。4. 如权利要求1所述的大比尺装配整体式剪力墙模型结构，其特征在于，所述的预制楼 板(7)的厚度为10mm，预制楼板(7)的表面上铺设钢丝网片（14)后再浇筑一层混凝土层（12) 的厚度为10mm~30mm 〇5. 如权利要求2所述的大比尺装配整体式剪力墙模型结构，其特征在于，所述的毛细钢 管(9)的内径为6mm~8mm，毛细钢管(9)的壁厚为1mm~2mm。6. 如权利要求1所述的大比尺装配整体式剪力墙模型结构，其特征在于，所述的预制墙 片（1)、第一内横墙(5)、第二内横墙(6)的厚度为20mm~60mm，高度为300mm~1000mm。
【文档编号】E04B1/04GK205691309SQ201620607583
【公开日】2016年11月16日
【申请日】2016年6月20日 公开号201620607583.9, CN 201620607583, CN 205691309 U, CN 205691309U, CN-U-205691309, CN201620607583, CN201620607583.9, CN205691309 U, CN205691309U
【发明人】白国良, 秦朝刚, 赵腾飞, 徐亚洲
【申请人】西安建筑科技大学