一种地震智分缝体耗能减震型钢筋混凝土墙体

本发明涉及建筑工程抗震防灾领域，具体涉及一种地震智分缝体耗能减震型钢筋混凝土墙体。

背景技术：

钢筋混凝土墙体作为抵抗地震作用的重要构件已经广泛应用于我国多高层建筑。历次震害调查表明，当钢筋混凝土墙体的高宽比小于2时，墙体易发生脆性剪切破坏，严重影响结构的抗震耗能能力。鉴于此，有学者提出采用分缝的形式将高宽比小于2的钢筋混凝土墙体分割成系列高宽比大于2的单体构件，可以让单体构件在地震作用下发生弯曲破坏，通过单体构件受弯破坏的塑性耗能提高整体墙体的耗能能力。但是，钢筋混凝土墙体开缝后一方面会导致墙体在使用阶段承载力和刚度都明显下降，地震作用下承载力和刚度更是退化严重；另一方面，传统的设置明缝的形式也使得墙体开缝处在使用阶段存在易开裂、防水和装修难度大等问题。另外，传统的分缝墙的耗能主要依靠分缝剪力墙墙体的自身耗能，其耗能能力有限。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种地震智分缝体耗能减震型钢筋混凝土墙体，该墙体在正常使用阶段为无缝的整体构件，而遭遇地震时该墙体在预设裂缝处智能开裂，通过墙体内部的耗能阻尼器进行结构的耗能减震，从而保证钢筋混凝土墙体在正常使用阶段和地震作用下均具有良好的受力性能。

为实现上述目的，本发明的一种地震智分缝体耗能减震型钢筋混凝土墙体，包括钢筋混凝土墙肢和耗能阻尼器，所述钢筋混凝土墙肢上开设有至少一条智分缝体，所述智分缝体将所述钢筋混凝土墙肢部分分开；所述钢筋混凝土中还设有多个水平分布筋和多个竖直受力筋；所述钢筋混凝土墙肢的水平分布筋不贯穿智分缝体；所述耗能阻尼器包括分缝板和耗能筋，所述分缝板设置于所述智分缝体内并沿所述钢筋混凝土墙肢的高度方向布置；所述耗能筋沿所述钢筋混凝土厚度方向至少设置一行，每一行沿所述钢筋混凝土高度方向设置多根；所述耗能筋垂直穿过所述分缝板，其两端埋入所述钢筋混凝土墙肢中，其中间段设为无粘结段；在所述智分缝体内填充的混凝土与所述钢筋混凝土墙肢内的混凝土整体浇筑。

进一步地，所述分缝板为泡沫分缝板或蜂窝分缝板或开孔分缝板。

进一步地，所述分缝板至少为一块，当为两块以上时，所述分缝板之间设置有填充材料。

进一步地，所述填充材料为聚氨酯泡沫、橡胶和岩棉中的一种或几种。

进一步地，所述耗能筋为碳素钢类、低合金钢类、低屈服点钢类、铅材类筋材中的一种或几种。

进一步地，所述无粘结段采用隔离材料将所述耗能筋包裹在内。

进一步地，所述隔离材料为泡沫胶带或pvc管。

进一步地，所述无粘结段的长度大于等于所述耗能筋直径的五倍。

进一步地，在所述包缝混凝土前后设置有网状的防裂筋。

进一步地，所述防裂筋为普通钢筋、不锈钢筋、碳纤维筋、玻璃纤维筋、玄武岩筋和芳纶纤维筋的一种或多种。

本发明的有益效果是：一、本发明提出的地震智分缝体耗能减震型钢筋混凝土墙体，与传统的分缝墙体相比，能够实现钢筋混凝土墙体在小震作用下为整体受力墙体，保持墙体不开裂，而在大震作用下钢筋混凝土墙体沿智分缝体位置开裂，而后耗能阻尼器耗散地震能量，保证主体结构的安全，大大提升结构的抗震安全性，从而兼顾正常使用阶段和地震作用下结构的不同性能需求；二、相对于传统的分缝墙体，本发明提出的地震智分缝体耗能减震型钢筋混凝土墙体通过附加耗能阻尼器显著提升分缝墙体的抗震性能，实现耗能阻尼器为墙体第一道抗震设防，而墙体受弯塑性耗能为第二抗震设防的多重抗震设防的思想；三、采用分缝板和耗能筋组合的耗能阻尼器能显著提升钢筋混凝土墙体的有效阻尼比，避免墙体的脆性破坏，减小钢筋混凝土墙体的地震响应。

附图说明

图1是本发明的地震智分缝体耗能减震型钢筋混凝土墙体的横断面示意图；

图2是耗能阻尼器的主视示意图；

图3是设有两个智分缝体的地震智分缝体耗能减震型钢筋混凝土墙体横断面示意图；

图中，1-钢筋混凝土墙肢，11-智分缝体，12-水平分布筋，13-竖直受力筋，14-防裂筋，2-耗能阻尼器，21-分缝板，22-耗能筋，23-无粘结段。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步详细说明。

如图1所示，一种地震智分缝体耗能减震型钢筋混凝土墙体，包括钢筋混凝土墙肢1和耗能阻尼器2，钢筋混凝土墙肢1上开设有一条智分缝体11，在图3中，钢筋混凝土墙肢1中开设两条智分缝体11，可以根据墙体的面积大小进行设置。智分缝体11将钢筋混凝土墙肢1部分分开。在钢筋混凝土墙肢1的每个分墙体中还设有多个水平分布筋12和多个竖直受力筋13，所述钢筋混凝土墙肢1的水平分布筋12不贯穿智分缝体11；水平分布筋12呈矩形框状。

如图2所示，耗能阻尼器2包括分缝板21和耗能筋22，所述分缝板21设置于所述智分缝体11内并沿所述钢筋混凝土墙肢1的高度方向布置。分缝板21为矩形板，设置有两块，在两块分缝板21之间设置有填充材料，分缝板21为泡沫分缝板或蜂窝分缝板或开孔分缝板，填充材料为聚氨酯泡沫、橡胶和岩棉中的一种或几种。设置填充材料主要是为了使此处的强度小于混凝土的强度，在发生地震时会首先在此处开裂并进行能量耗散。耗能筋22沿钢筋混凝土墙肢1厚度方向设置两行，每一行沿钢筋混凝土墙肢1高度方向设置多根，形成网状分布。耗能筋22垂直穿过分缝板21，其两端埋入钢筋混凝土墙肢1中，其中间段设为无粘结段23，无粘接段23的长度为耗能筋22的直径的八倍。无粘结段23采用隔离材料将耗能筋22包裹在内，隔离材料为泡沫胶带或pvc管。无粘接段23的两端各埋入两个分墙体中，每个埋入的无粘接段的长度不小于抗震锚固长度。无粘接段23可以使其内的耗能筋22在地震时从此处进行能量消散。在所述智分缝体11内填充的混凝土(也叫包缝混凝土)与所述钢筋混凝土墙肢1内的混凝土整体浇筑。包缝混凝土的厚度不小于钢筋混凝土墙肢1所处环境的钢筋保护层厚度。将耗能阻尼器2设置在包缝混凝土内部，可以防止生锈，提高其使用寿命。耗能筋22为碳素钢类、低合金钢类、低屈服点钢类、铅材类筋材中的一种或几种。在包缝混凝土前后设置有网状的防裂筋14。防裂筋14为普通钢筋、不锈钢筋、碳纤维筋、玻璃纤维筋、玄武岩筋和芳纶纤维筋的一种或多种。

通过在钢筋混凝土墙肢1中设置智分缝体11及耗能阻尼器2，能够实现钢筋混凝土墙体在小震作用下为整体受力墙体，保持墙体不开裂，而在大震作用下钢筋混凝土墙体沿智分缝体11位置开裂，而后耗能阻尼器耗散地震能量，保证主体结构的安全，大大提升结构的抗震安全性，从而兼顾正常使用阶段和地震作用下结构的不同性能需求。

上面结合附图对本发明的实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于此，在所属技术领域的技术人员所具备的知识范围内，在不脱离本发明宗旨的前提下可以作出的各种变化，都处于本发明权利要求的保护范围之内。

技术特征：

1.一种地震智分缝体耗能减震型钢筋混凝土墙体，其特征在于：包括钢筋混凝土墙肢(1)和耗能阻尼器(2)，所述钢筋混凝土墙肢(1)上开设有至少一条智分缝体(11)，所述智分缝体(11)将所述钢筋混凝土墙肢(1)部分分开；所述钢筋混凝土墙肢(1)中还设有多个水平分布筋(12)和多个竖直受力筋(13)；所述钢筋混凝土墙肢(1)的所述水平分布筋(12)不贯穿智分缝体(11)；所述耗能阻尼器(2)包括分缝板(21)和耗能筋(22)，所述分缝板(21)设置于所述智分缝体(11)内并沿所述钢筋混凝土墙肢(1)的高度方向布置；所述耗能筋(22)沿所述钢筋混凝土墙肢(1)厚度方向至少设置一行，每一行沿所述钢筋混凝土墙肢(1)高度方向设置多根；所述耗能筋(22)垂直穿过所述分缝板(21)，其两端埋入所述钢筋混凝土墙肢(1)中，其中间段设为无粘结段(23)；在所述智分缝体(11)内填充的混凝土与所述钢筋混凝土墙肢(1)内的混凝土整体浇筑。

2.根据权利要求1所述的一种地震智分缝体耗能减震型钢筋混凝土墙体，其特征在于：所述分缝板(21)为泡沫分缝板或蜂窝分缝板或开孔分缝板。

3.根据权利要求1所述的一种地震智分缝体耗能减震型钢筋混凝土墙体，其特征在于：所述分缝板(21)至少为一块，当为两块以上时，所述分缝板(21)之间设置有填充材料。

4.根据权利要求2所述的一种地震智分缝体耗能减震型钢筋混凝土墙体，其特征在于：所述填充材料为聚氨酯泡沫、橡胶和岩棉中的一种或几种。

5.根据权利要求1所述的一种地震智分缝体耗能减震型钢筋混凝土墙体，其特征在于：所述耗能筋(22)为碳素钢类、低合金钢类、低屈服点钢类、铅材类筋材中的一种或几种。

6.根据权利要求1所述的一种地震智分缝体耗能减震型钢筋混凝土墙体，其特征在于：所述无粘结段(23)采用隔离材料将所述耗能筋(22)包裹在内。

7.根据权利要求4所述的一种地震智分缝体耗能减震型钢筋混凝土墙体，其特征在于：所述隔离材料为泡沫胶带或pvc管。

8.根据权利要求1所述的一种地震智分缝体耗能减震型钢筋混凝土墙体，其特征在于：所述无粘结段(23)的长度大于等于所述耗能筋(22)直径的五倍。

9.根据权利要求1所述的一种地震智分缝体耗能减震型钢筋混凝土墙体，其特征在于：在所述包缝混凝土前后设置有网状的防裂筋(14)。

10.根据权利要求1所述的一种地震智分缝体耗能减震型钢筋混凝土墙体，其特征在于：所述防裂筋(14)为普通钢筋、不锈钢筋、碳纤维筋、玻璃纤维筋、玄武岩筋和芳纶纤维筋的一种或多种。

技术总结
本发明公开了一种地震智分缝体耗能减震型钢筋混凝土墙体，包括钢筋混凝土墙肢和耗能阻尼器，钢筋混凝土墙肢上开设有至少一条智分缝体，智分缝体将钢筋混凝土墙肢部分分开。耗能阻尼器包括分缝板和耗能筋，分缝板设置于智分缝体内并沿钢筋混凝土墙肢的高度方向平行，耗能筋沿钢筋混凝土厚度方向至少设置一行，每一行沿钢筋混凝土高度方向设置多根；耗能筋垂直穿过分缝板，其两端埋入钢筋混凝土墙肢中，其中间段设为无粘结段；在智分缝体内填充有包缝混凝土。上述结构可以实现墙体在小震作用下为整体受力墙，而大震下墙体智能分缝，为阻尼器耗能减震墙体，从而满足钢筋混凝土墙体在正常使用阶段和地震作用下均具有良好的受力性能。

技术研发人员：李鹏;李贤;廖声亮;欧健;李健;曹强;李微;孙金标;李站立;燕元翔;吴双龙;王取;王峰;曹吉清
受保护的技术使用者：江苏诚意住宅工业科技发展有限公司;中国矿业大学
技术研发日：2020.12.30
技术公布日：2021.05.04