一种带内拱式连梁的装配式双肢剪力墙及装配方法与流程

本发明涉及建筑工程技术领域，特别涉及一种带内拱式连梁的装配式双肢剪力墙及装配方法。

技术背景

预制装配式混凝土剪力墙结构中，剪力墙几乎承担全部水平力，由于剪力墙中往往开有较大面积的洞口，常常采用联肢剪力墙的形式。连梁的耦合作用可以帮助联肢剪力墙抵抗总的倾覆力矩，延迟高轴压力和弯矩共同作用下墙体底部的集中破坏。如何保证预制装配式混凝土剪力墙与连梁之间的可靠连接，使结构具有较好的整体性和延性，并能够有效地传递层间剪力、提高结构的承载力和抗侧刚度成为了关键。

由于连梁的跨高比小且墙体的刚度大，决定了连梁易发生剪切破坏，当连梁发生剪切破坏时，将立刻丧失承载能力，墙肢变成单片悬臂墙，导致墙肢侧向刚度降低，进而变形加大，加大的变形又增大了弯矩，最终可能导致结构的倒塌；而连梁发生弯曲破坏时，在梁端形成塑性铰，结构刚度降低，变形加大，能吸收大量地震能量，同时塑性铰仍能继续传递弯矩和剪力，对墙肢起到一定的约束作用，使联肢墙保持足够的刚度和强度。在抗震设计时，要避免连梁发生剪切破坏，连梁延性性能是影响连梁破坏形态的重要指标。

技术实现要素：

为了解决现有的装配式双肢剪力墙结构中连梁延性性能差、装配过程复杂等问题，本发明提供了带内拱式连梁的装配式双肢剪力墙，通过简单的结构设计提高连梁的延性以及结构的耗能能力，同时该结构形式具有构件简单易加工，装配流程简单，省时高效等优点，并具有更广泛的适用性。

为实现上述发明目的，本发明提供一种带内拱式连梁的装配式双肢剪力墙，其特征在于：包括第一剪力墙单元、第二剪力墙单元、内拱式连梁、叠合层、竖向连接构件与水平连接构件，所述第一剪力墙单元与第二剪力墙单元上下对应通过所述竖向连接构件进行连接，双肢第一剪力墙单元之间通过水平连接构件与内拱式连梁连接，第一剪力墙单元与第二剪力墙单元之间留有间隙，间隙内灌注有混凝土形成叠合层。

所述竖向连接构件包括上部工字型钢、下部工字型钢和中间钢板，所述下部工字型钢置于所述第一剪力墙单元两侧，且伸出所述第一剪力墙单元顶部；所述上部工字型钢置于所述第二剪力墙单元两侧，且伸出所述第二剪力墙单元底部，所述钢板焊接于下部工字型钢顶部。

所述水平连接构件包括横向钢板与连接套筒，横向钢板与连接套筒置于内拱式连梁两侧，所述横向钢板与所述第一剪力墙单元中工字型钢焊接，所述连接套筒与所述第一剪力墙单元中的水平钢筋连接。

所述第一剪力墙单元为两片l型墙肢，所述第二剪力墙单元为两片矩形墙肢，混凝土灌注于l型墙肢、矩形墙肢以及内拱式连梁三者间的空隙内，形成下面两个支撑腿和上面板构成的叠合层。

所述第一剪力墙单元与所述第二剪力墙单元中的工字型钢竖向放置，且位于同一竖向轴线。

所述内拱式连梁底部为内凹的弧形，所述连梁内部配置水平钢筋和箍筋。

所述叠合层包括下面两个支撑腿和上面板，由灌注于第一剪力墙单元与第二剪力墙单元以及内拱式连梁三者形成的空隙内的混凝土构成。

一种带内拱式连梁的装配式双肢剪力墙的装配方法，包括以下步骤：

第一步，将竖向连接构件和水平连接构件预制完成；

第二步，将竖向连接构件置于第一剪力墙单元和第二剪力墙单元之中进行浇筑，形成带有竖向连接构件的第一剪力墙单元和带有竖向连接构件的第二剪力墙单元；将水平连接构件置于内拱式连梁两端进行浇筑，形成带有水平连接构件的内拱式连梁；

第三步，将第一剪力墙单元两片墙肢沿水平方向间隔布置，间隔空间小于内拱式连梁的跨度，将内拱式连梁置于第一剪力墙单元两片墙肢之间；将第二剪力墙单元两片墙肢同第一剪力墙单元两片墙肢上下对应，并将第二剪力墙单元中的工字型钢与第一剪力墙单元中的工字型钢顶部钢板进行焊接；将内拱式连梁中的横向钢板与第一剪力墙单元中的工字型钢进行焊接，并将第一剪力墙单元中的横向钢筋通过连接套筒与内拱式连梁连接；

第四步，向第一剪力墙单元与第二剪力墙单元以及内拱式连梁间形成的空隙内浇筑混凝土形成叠合层。

本发明优点：本发明通过底部为弧形的内拱式连梁连接双肢剪力墙单元，对连梁的抗弯刚度具有一定的削弱，提高连梁的延性，同时又不损失连梁端部抗剪承载力，有利于提高双肢剪力墙结构的抗震性能，还能节省材料。剪力墙单元之间的连接构件均可在构件加工厂预制，与传统的现浇建筑结构施工方法相比，现场焊接安装方便,节约了作业时间、减少现场劳动力、提高装配效率。

附图说明

图1是本发明的整体结构示意图；

图2是本发明的第一剪力墙单元示意图；

图3是本发明的第二剪力墙单元示意图；

图4是本发明的竖向连接构件示意图；

图5是本发明的水平连接构件示意图；

图6是本发明的内拱式连梁示意图；

图7是本发明的叠合层示意图。

附图标号说明：

1、第一剪力墙单元；11、第一剪力墙单元左墙肢；111、水平钢筋；112、竖向钢筋；12、第一剪力墙单元右墙肢；121、水平钢筋；122、竖向钢筋；2、第二剪力墙单元；21、第二剪力墙单元左墙肢；211、水平钢筋；212、竖向钢筋；22、第二剪力墙单元右墙肢；221、水平钢筋；222、竖向钢筋；3、内拱式连梁；31、水平钢筋；32、箍筋；4、叠合层；41、下部叠合层；42、上部叠合层；5、竖向连接构件；51、下部工字型钢；52、上部工字型钢；53、水平钢板；6、水平连接构件；61、横向钢板；62、连接套筒；63、连接钢筋。

具体实施方式

如图1所示，本发明提供一种带内拱式连梁的装配式双肢剪力墙，包括第一剪力墙单元1、第二剪力墙单元2、内拱式连梁3、叠合层4、竖向连接构件5与水平连接构件6。

如图1至图3所示，第一剪力墙单元1为l型墙肢，由第一剪力墙单元左墙肢11和第一剪力墙单元右墙肢12两部分构成，第一剪力墙单元左墙肢11和第一剪力墙单元右墙肢12沿水平方向间隔放置，间隔长度小于内拱式连梁3的跨度，且内部配有水平钢筋111、121和竖向钢筋112、122；第二剪力墙单元2为矩形墙肢，由第二剪力墙单元左墙肢21和第二剪力墙单元右墙肢22两部分构成，第二剪力墙单元左墙肢21和第二剪力墙单元右墙肢22沿水平方向间隔放置，且与第一剪力墙单元左墙肢11和第一剪力墙单元右墙肢12位于同一竖向轴线，其内部配有水平钢筋211、221、和竖向钢筋212、222；第一剪力墙单元1与第二剪力墙单元2通过竖向连接构件5进行连接。

如图2－图4所示，竖向连接构件包括上部工字型钢52、下部工字型钢51和中间的水平钢板53，所述下部工字型钢51置于所述第一剪力墙单元左右肢11、12两侧，且伸出所述第一剪力墙单元左右肢顶部；所述上部工字型钢52置于所述第二剪力墙单元左右肢21、22两侧，且伸出所述第二剪力墙单元左右肢底部。上部工字型钢52、下部工字型钢51通过水平钢板53固定在一起。

如图5、图6所示，内拱式连梁3为叠合梁，其底部为弧形，向连梁内部拱起；内拱式连梁3内部配有水平钢筋31和箍筋32；水平连接构件6由横向钢板61和连接套筒62构成；横向钢板61为两块梯形钢板，分别置于内拱式连梁3两端，连接套筒62置于内拱式连梁3内部两侧；横向钢板61与第一剪力墙单元下部工字型钢51焊接，连接钢筋63插入连接套筒62中固定连接，并与第一剪力墙单元中的水平钢筋形成符合构造要求的搭接长度。

如图7所示，叠合层4包括下面两个支撑腿和上面板，由灌注于第一剪力墙单元与第二剪力墙单元以及内拱式连梁三者间的空隙内的混凝土构成。

上述一种带内拱式连梁的装配式双肢剪力墙的装配方法，包括以下步骤：

第一步，将竖向连接构件5和水平连接构件6预制完成；

第二步，在预制厂将竖向连接构件5置于第一剪力墙单元1和第二剪力墙单元2之中进行浇筑，形成带有竖向连接构件5的第一剪力墙单元1和带有竖向连接构件5的第二剪力墙单元2，将水平连接构件6置于内拱式连梁3两端进行浇筑，形成带有水平连接构件6的内拱式连梁3。

第三步，在施工现场，将第一剪力墙单元1两片墙肢沿水平方向间隔布置，间隔空间小于内拱式连梁3的跨度；将内拱式连梁3运送到第一剪力墙单元1两片墙肢之间；将第二剪力墙单元2两片墙肢同第一剪力墙单元1两片墙肢上下对应，第二剪力墙单元2中上部工字型钢52与第一剪力墙单元1中下部工字型钢51通过水平钢板53进行焊接；将内拱式连梁3中的横向钢板61与第一剪力墙单元1中的下部工字型钢51进行焊接，将连接钢筋63插入连接套筒62中进行连接，与第一剪力墙单元左墙肢中的水平钢筋和第一剪力墙单元右墙肢中的水平钢筋形成符合构造要求的搭接长度。

第四步，待第一剪力墙单元1、内拱式连梁3和第二剪力墙单元2吊装就位后，对叠合层4部位进行混凝土浇筑，浇筑时首先对下面两个支撑腿41支设模板，进行混凝土浇筑，待下面两个支撑腿41混凝土初凝之后，对上面板42支设模板，进行混凝土浇筑，使第一剪力墙单元1、第二剪力墙单元2与内拱式连梁3连接为整体。