带钢混组合墙脚连接件的易恢复剪力墙结构的制作方法

1.本实用新型涉及建筑施工的技术领域，更具体地，涉及带钢混组合墙脚连接件的易恢复剪力墙结构。


背景技术：

2.剪力墙因其较好的抗侧能力和抗震性能被广泛应用于高层及超高层结构中。在地震作用下，传统剪力墙结构底部塑性铰区混凝土压溃严重，受压钢筋屈服，震后修复困难甚至难以修复，常需推倒重建，严重影响人们正常的生产生活。需要震后快速恢复剪力墙结构抗震性能，减少地震损失。
3.如中国实用新型专利cn202110615899.8公开了一种可恢复功能装配式抗震剪力墙结构，该结构由可更换墙脚部件、底层转换连接部件、高性能填充块体、开缝钢板、预制墙体、墙体连接件、非更换预制连梁、可更换连梁、装配式楼板和基础组成。上述中国实用新型专利cn202110615899.8是一种装配式结构，其所需部件较多，结构比较复杂，施工需要较长时间。


技术实现要素：

4.基于此，本实用新型的目的在于，提供带钢混组合墙脚连接件的易恢复剪力墙结构，其结构相对简单，从而工期短且施工速度快；该结构中的钢混组合墙脚连接件具有较大的抗拉压刚度，良好的延性和耗能能力。同时，震后通过更换钢混组合墙脚连接件，可快速恢复剪力墙的抗震功能，减小地震造成的损害。
5.本实用新型的技术方案是：带钢混组合墙脚连接件的易恢复剪力墙结构，其中，包括钢混剪力墙、钢混组合墙脚连接件和基础结构，所述钢混剪力墙在脚部设有预留空间，并在预留空间顶部预埋剪力墙对接端板，剪力墙对接端板与钢混剪力墙固定；
6.所述基础结构于安装区域预埋基础对接端板，基础对接端板与基础结构固定；
7.所述钢混组合墙脚连接件的顶端与剪力墙对接端板固定，所述钢混组合墙脚连接件的底端与基础对接端板固定。
8.本实用新型中，与传统剪力墙结构相比，易恢复剪力墙可采用钢筋混凝土剪力墙、钢板剪力墙等多种形式；同时在地震作用下，可有效控制各部件屈服顺序，将损伤和塑性变形主要集中在可更换钢混组合墙脚连接件上，保护墙肢整体不受损伤或损伤较小，震后通过更换损伤的钢混组合墙脚连接件快速恢复剪力墙的抗震性能。
9.进一步优选地，所述的钢混组合墙脚连接件由顶部端板、外包钢管、底部端板和内浇混凝土组成，其中外包钢管分别与顶部端板和底部端板焊接在一起，内部浇筑混凝土。而且所述的顶部端板和底部端板对称焊接于外包钢管长度方向的两端。
10.本实用新型中，当结构受到地震作用时，钢混剪力墙墙脚处的拉力由钢混组合墙脚连接件中的外包钢管参与受力，压力由钢混组合墙脚连接件中的外包钢管和内浇混凝土共同参与受力。在地震作用下钢混组合墙脚连接件能够充分地变形和耗能，有效地控制钢
混剪力墙的变形，大幅度降低了钢混剪力墙的损伤，震后仅需简单更换钢混组合墙脚连接件即可使钢混剪力墙恢复理想的抗震性能。
11.具体的，所述的剪力墙对接端板通过锚筋与钢混剪力墙牢固连接固定。所述的基础对接端板通过锚筋与基础结构牢固连接固定。本实用新型中，上述锚筋的固定方式稳定牢固，从而剪力墙对接端板和基础对接端板都能有效稳定的固定安装。
12.进一步优选地，所述的外包钢管的材料为q335普通碳素结构钢，其具有足够的刚度，顶端通过焊接与顶部端板牢固连接，底端通过焊接与底部端板牢固连接。在受力时既能参与受拉也能参与受拉。
13.进一步优选地，所述的顶部端板和底部端板材料为q335普通碳素结构钢。所述的顶部端板和底部端板上预留螺栓孔，通过螺栓孔用高强螺栓与剪力墙对接端板、基础对接端板牢固连接固定。
14.本实用新型中，通过高强螺栓施加预紧力，高强螺栓的数目与预紧力需经过设计使提供的水平摩擦力具有合适的值。当结构所受水平作用不大时，该预紧力提供的摩擦力足以抵抗水平力。
15.进一步优选地，所述的钢混剪力墙下端为剪力墙脚部，预留空间对称设于剪力墙脚部两侧，对称设置的方式使得受力均匀。
16.与现有技术相比，有益效果是：
17.本实用新型抗震性能好，钢混组合墙脚连接件具有优越的受力性能。当结构受到地震作用时，剪力墙墙脚处的拉力由钢混组合墙脚连接件中的外包钢管参与受力，压力由钢混组合墙脚连接件中的外包钢管和内浇混凝土共同参与受力；
18.本实用新型使得结构在震后易修复且大幅度降低了修复或重建的费用。在地震作用下钢混组合墙脚连接件能够充分地变形和耗能，有效地控制剪力墙的变形，大幅度降低了剪力墙的损伤，钢混组合墙脚连接件在受力破坏后更换简单且更换前后剪力墙承载力基本不变；
19.本实用新型构造简单，工期短且施工速度快，符合建筑工业化的发展趋势，钢混组合墙脚连接件制作简单，受力性能优越，具有很高的性价比优势，在实际的工程应用中有巨大的前景。
20.为了更好地理解和实施，下面结合附图详细说明本实用新型。
附图说明
21.图1本实用新型的整体示意图；
22.图2本实用新型的分解示意图；
23.图3本实用新型的正面示意图；
24.图4本实用新型钢混组合墙脚连接件的外部构造图；
25.图5本实用新型钢混组合墙脚连接件的内部构造图；
26.图中标号：钢混剪力墙1、钢混组合墙脚连接件2、基础结构3、高强螺栓4、剪力墙对接端板101、顶部端板201、外包钢管202、底部端板203、内浇混凝土204、基础对接端板301、剪力墙脚部11、预留空间12。
具体实施方式
27.在本说明书中提到或者可能提到的上、下、左、右、前、后、正面、背面、顶部、底部等方位用语是相对于其构造进行定义的，它们是相对的概念。因此，有可能会根据其所处不同位置、不同使用状态而进行相应地变化。所以，也不应当将这些或者其他的方位用语解释为限制性用语。
28.以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本公开相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与本公开的一些方面相一致的实施方式的例子。
29.在本公开使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本公开。在本公开中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。
30.如图1-5所示，带钢混组合墙脚连接件的易恢复剪力墙结构，其中，包括钢混剪力墙1、钢混组合墙脚连接件2和基础结构3，钢混剪力墙1在脚部设有预留空间12，并在预留空间12顶部预埋剪力墙对接端板101，剪力墙对接端板101与钢混剪力墙1固定；
31.基础结构3于安装区域预埋基础对接端板301，基础对接端板301与基础结构3固定；
32.钢混组合墙脚连接件2的顶端与剪力墙对接端板101固定，钢混组合墙脚连接件2的底端与基础对接端板301固定。
33.本实施例中，与传统剪力墙结构相比，易恢复剪力墙可采用钢筋混凝土剪力墙、钢板剪力墙等多种形式；同时在地震作用下，可有效控制各部件屈服顺序，将损伤和塑性变形主要集中在可更换钢混组合墙脚连接件上，保护墙肢整体不受损伤或损伤较小，震后通过更换损伤的钢混组合墙脚连接件快速恢复剪力墙的抗震性能。
34.具体的，钢混组合墙脚连接件2由顶部端板201、外包钢管202、底部端板203和内浇混凝土204组成，其中外包钢管202分别与顶部端板201和底部端板203焊接在一起，内部浇筑混凝土。顶部端板201和底部端板203对称焊接于外包钢管202长度方向的两端。
35.本实施例中，当结构受到地震作用时，钢混剪力墙1墙脚处的拉力由钢混组合墙脚连接件2中的外包钢管202参与受力，压力由钢混组合墙脚连接件2中的外包钢管202和内浇混凝土204共同参与受力。在地震作用下钢混组合墙脚连接件2能够充分地变形和耗能，有效地控制钢混剪力墙的变形，大幅度降低了钢混剪力墙的损伤，震后仅需简单更换钢混组合墙脚连接件2即可使钢混剪力墙1恢复理想的抗震性能。
36.具体的，剪力墙对接端板101通过锚筋与钢混剪力墙1牢固连接固定。基础对接端板301通过锚筋与基础结构3牢固连接固定。本实施例中，上述锚筋的固定方式稳定牢固，从而剪力墙对接端板101和基础对接端板301都能有效稳定的固定安装。
37.具体的，外包钢管202的材料为q335普通碳素结构钢，其具有足够的刚度，顶端通过焊接与顶部端板201牢固连接，底端通过焊接与底部端板203牢固连接。在受力时既能参与受拉也能参与受拉。
38.具体的，顶部端板201和底部端板203材料为q335普通碳素结构钢。顶部端板201和底部端板203上预留螺栓孔，通过螺栓孔用高强螺栓4与剪力墙对接端板101、基础对接端板301牢固连接固定。
39.本实用新型中，通过高强螺栓4施加预紧力，高强螺栓4的数目与预紧力需经过设计使提供的水平摩擦力具有合适的值。当结构所受水平作用不大时，该预紧力提供的摩擦力足以抵抗水平力。
40.具体的，钢混剪力墙1下端为剪力墙脚部11，预留空间12对称设于剪力墙脚部11两侧，对称设置的方式使得受力均匀。
41.本实用新型的施工过程如下：
42.1)在工厂完成钢混剪力墙1与基础结构3的加工，包括绑扎钢筋、预埋对接端板、搭设模板、浇筑混凝土、养护构件和拆除模板；对于预埋对接端板，所述钢混剪力墙1在脚部预留空间，并在墙脚预留空间顶部预埋剪力墙对接端板101，剪力墙对接端板101通过锚筋与钢混剪力墙1牢固连接；所述基础结构3于设计安装区域预埋基础对接端板301，基础对接端板301通过锚筋与基础3牢固连接；
43.2)在工厂完成钢混组合墙脚连接件2的加工，所述钢混组合墙脚连接件2将外包钢管202下端与底部端板203焊接，再将混凝土204浇筑于外包钢管202内部，待混凝土养护完成，将外包钢管202上端与顶部端板201焊接；
44.3)将钢混组合墙脚连接件2放置于基础对接端板301上，采用高强螺栓4将钢混组合墙脚连接件的底部端板203与基础对接端板301牢固连接；将钢混剪力墙1吊装于钢混组合墙脚连接件2上，用高强螺栓4将钢混组合墙脚连接件的顶部端板201与剪力墙对接端板101牢固连接，完成施工。
45.其更换过程如下：
46.1)使用3维扫描技术扫描剪力墙对接端板101与基础对接端板301，确定螺栓孔位置和端板倾斜角度，并制成cad图纸；
47.2)依据cad图纸重新加工并养护钢混组合墙脚连接件2；
48.3)通过高强螺栓4将钢混组合墙脚连接件2重新安装，恢复钢混剪力墙1抗震性能。
49.本实用新型具有以下技术效果：
50.本实用新型抗震性能好，钢混组合墙脚连接件具有优越的受力性能。当结构受到地震作用时，剪力墙墙脚处的拉力由钢混组合墙脚连接件中的外包钢管参与受力，压力由钢混组合墙脚连接件中的外包钢管和内浇混凝土共同参与受力；
51.本实用新型使得结构在震后易修复且大幅度降低了修复或重建的费用。在地震作用下钢混组合墙脚连接件能够充分地变形和耗能，有效地控制剪力墙的变形，大幅度降低了剪力墙的损伤，钢混组合墙脚连接件在受力破坏后更换简单且更换前后剪力墙承载力基本不变；
52.本实用新型构造简单，工期短且施工速度快，符合建筑工业化的发展趋势，钢混组合墙脚连接件制作简单，受力性能优越，具有很高的性价比优势，在实际的工程应用中有巨大的前景。
53.显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。