一种预制拼装型箱式高阻尼自减震墙体

本技术涉及建筑抗震，尤其是涉及一种预制拼装型箱式高阻尼自减震墙体。

背景技术：

1、在实际框架结构设计中，拼装型填充墙通常被视为非结构构件进行处理，不考虑拼装型填充墙对主体结构的附加刚度，只对结构周期作一定折减。而在实际应用中，大量的试验表明拼装型填充墙的存在明显地增加了框架结构的承载力和刚度。框架结构在承受地震作用时，拼装型填充墙和框架结构是一个共同受力的体系，因此，框架结构设计应考虑拼装型填充墙对结构整体抗震性能的影响，降低拼装型填充墙对框架结构的附加刚度并防止拼装型填充墙的损坏甚至倒塌。

2、随着装配式建筑市场的增长，针对装配式框架结构抗震性能的研究应用获得广泛关注，但目前拼装型填充墙对结构的不利影响及其地震破坏的危害性仍缺乏重视。特别较之混凝土框架有更大的水平容许变形而导致拼装型填充墙易发生剪切破坏，因此拼装型填充墙在地震作用下的破坏问题尤为突出。对此，学界提出了在框架结构中采用减震墙体替代传统拼装型填充墙，降低墙体对框架结构的附加刚度，并可提供一定的附加阻尼耗散地震能量，降低结构的地震动响应。

3、目前，减震墙板在保证结构发挥减震机理的同时，存在以下几个亟需解决的问题：第一，装配式墙板一般采用较低强度等级的混凝土或砂浆等现场制作，且减震层构造复杂，施工工作量大，当墙体在地震损坏后，由于传统连接构造复杂，墙体难以及时更换，导致建筑的正常使用功能难以快速恢复；第二，减震墙板在发挥滑移耗能的过程中，由于缺少限制其平面外位移的措施，容易发生平面外失稳，减震墙板还需要能够降低拼装型填充墙对框架结构的附加刚度，能够通过墙板单元的相对错动，使减震层发挥摩擦滞回耗能作用。

技术实现思路

1、本实用新型的目的在于提供一种预制拼装型箱式高阻尼自减震墙体，能够提高减震墙体和框架结构的装配率，降低墙体对框架结构的附加刚度，无需增加额外的减震元件即可通过墙板自身为结构提供稳定的耗能能力，并避免墙板单元受拉破坏及平面外倒塌。

2、本实用新型提供一种预制拼装型箱式高阻尼自减震墙体，包括：框架，所述框架内由上至下设置有与其可拼装连接的自减震墙板组和支撑墙板组，所述框架包括底梁、顶梁和框架柱，所述自减震墙板组包括由混凝土制成的上墙板单元和下墙板单元，所述上墙板单元和所述下墙板单元间夹有预制高阻尼叠层橡胶组，所述预制高阻尼叠层橡胶组包括上钢板、下钢板和夹于二者间的两组高阻尼叠层橡胶，两组所述高阻尼叠层橡胶与所述上钢板和所述下钢板间围成一箱式容纳空间，所述箱式容纳空间内设有柔性填充材料层；所述支撑墙板组由多块混凝土制成的支撑墙板单元拼装连接而成。

3、优选地，所述上墙板单元顶部和所述顶梁间、所述支撑墙板组底部和所述底梁间以及所述支撑墙板组侧面与所述框架柱间均通过t型连接件可拆卸连接。

4、优选地，所述下墙板单元和所述支撑墙板组间以及相邻的所述支撑墙板单元间通过钢板连接件可拆卸连接。

5、优选地，所述上墙板单元的顶部设有与所述t型连接件适配的第一插槽，所述下墙板单元的底部设有与所述钢板连接件适配的第二插槽。

6、优选地，所述支撑墙板单元包括上支撑墙板单元、下支撑墙板单元和侧支撑墙板单元，所述侧支撑墙板单元的侧面设有与所述t型连接件适配的第三插槽，所述下支撑墙板单元的底部设有与所述t型连接件适配的第四插槽，所述上支撑墙板单元的顶部和底部设有与所述钢板连接件适配的第五插槽。

7、优选地，所述顶梁和所述底梁平行设置，所述框架柱的两端分别与所述顶梁和所述底梁固定连接，所述顶梁、所述底梁和所述框架柱为钢结构，所述t型连接件上预制有螺纹孔，用于与所述顶梁、所述底梁或所述框架柱通过螺栓配合连接。

8、优选地，所述顶梁和所述底梁平行设置，所述框架柱的两端分别与所述顶梁和所述底梁固定连接，所述顶梁、所述底梁和所述框架柱为钢筋混凝土结构，其内侧预埋有固定钢板，所述t型连接件与所述固定钢板相焊接。

9、优选地，所述上钢板和所述下钢板的中部均开设有沿其长度方向延伸的填充槽，通过所述填充槽可向所述箱式容纳空间内设置柔性填充材料层，多根钢筋由所述填充槽的两侧穿过所述上钢板、所述高阻尼叠层橡胶和所述下钢板，并与所述上墙板单元和所述下墙板单元通过浇筑固定连接，且所述钢筋与所述上钢板和所述下钢板相焊接。

10、优选地，所述自减震墙板组与所述框架间以及所述自减震墙板组与所述支撑墙板组间均具有间隙，间隙内设置有所述柔性填充材料层。

11、优选地，所述柔性填充材料层为pu发泡剂、叠层橡胶发泡棉、pp发泡材料或eva发泡材料。

12、本实用新型的技术方案中自减震墙板组和支撑墙板组均可采用预制成型而免于现场制作，拼装更加简易方便，提高了装配效率；自减震墙板组和支撑墙板组通过连接件与框架连接，避免墙板单元与框架直接连接，在地震时，自减震墙板组水平移动，通过上墙板单元和下墙板单元间的预制高阻尼叠层橡胶组发挥高阻尼叠层橡胶的滞回耗能作用，从而增加框架的耗能能力，也降低墙体对框架结构的附加刚度；预制高阻尼叠层橡胶组可以根据设计要求选择不同橡胶的材料、宽度和高度，从而提供更多预制高阻尼叠层橡胶组的材料选择；另外，自减震墙板组和支撑墙板组间通过连接件拼装连接，可以限制自减震墙板组的墙面外位移，从而避免墙板单元受拉破坏及平面外倒塌。

技术特征：

1.一种预制拼装型箱式高阻尼自减震墙体，其特征在于，包括：框架，所述框架内由上至下设置有与其可拼装连接的自减震墙板组和支撑墙板组，所述框架包括底梁、顶梁和框架柱，所述自减震墙板组包括由混凝土制成的上墙板单元和下墙板单元，所述上墙板单元和所述下墙板单元间夹有预制高阻尼叠层橡胶组，所述预制高阻尼叠层橡胶组包括上钢板、下钢板和夹于二者间的两组高阻尼叠层橡胶，两组所述高阻尼叠层橡胶与所述上钢板和所述下钢板间围成一箱式容纳空间，所述箱式容纳空间内设有柔性填充材料层；所述支撑墙板组由多块混凝土制成的支撑墙板单元拼装连接而成。

2.根据权利要求1所述的预制拼装型箱式高阻尼自减震墙体，其特征在于，所述上墙板单元顶部和所述顶梁间、所述支撑墙板组底部和所述底梁间以及所述支撑墙板组侧面与所述框架柱间均通过t型连接件可拆卸连接。

3.根据权利要求2所述的预制拼装型箱式高阻尼自减震墙体，其特征在于，所述下墙板单元和所述支撑墙板组间以及相邻的所述支撑墙板单元间通过钢板连接件可拆卸连接。

4.根据权利要求3所述的预制拼装型箱式高阻尼自减震墙体，其特征在于，所述上墙板单元的顶部设有与所述t型连接件适配的第一插槽，所述下墙板单元的底部设有与所述钢板连接件适配的第二插槽。

5.根据权利要求3所述的预制拼装型箱式高阻尼自减震墙体，其特征在于，所述支撑墙板单元包括上支撑墙板单元、下支撑墙板单元和侧支撑墙板单元，所述侧支撑墙板单元的侧面设有与所述t型连接件适配的第三插槽，所述下支撑墙板单元的底部设有与所述t型连接件适配的第四插槽，所述上支撑墙板单元的顶部和底部设有与所述钢板连接件适配的第五插槽。

6.根据权利要求2-5中任一项所述的预制拼装型箱式高阻尼自减震墙体，其特征在于，所述顶梁和所述底梁平行设置，所述框架柱的两端分别与所述顶梁和所述底梁固定连接，所述顶梁、所述底梁和所述框架柱为钢结构，所述t型连接件上预制有螺纹孔，用于与所述顶梁、所述底梁或所述框架柱通过螺栓配合连接。

7.根据权利要求2-5中任一项所述的预制拼装型箱式高阻尼自减震墙体，其特征在于，所述顶梁和所述底梁平行设置，所述框架柱的两端分别与所述顶梁和所述底梁固定连接，所述顶梁、所述底梁和所述框架柱为钢筋混凝土结构，其内侧预埋有固定钢板，所述t型连接件与所述固定钢板相焊接。

8.根据权利要求1所述的预制拼装型箱式高阻尼自减震墙体，其特征在于，所述上钢板和所述下钢板的中部均开设有沿其长度方向延伸的填充槽，通过所述填充槽可向所述箱式容纳空间内设置柔性填充材料层，多根钢筋由所述填充槽的两侧穿过所述上钢板、所述高阻尼叠层橡胶和所述下钢板，并与所述上墙板单元和所述下墙板单元通过浇筑固定连接，且所述钢筋与所述上钢板和所述下钢板相焊接。

9.根据权利要求1所述的预制拼装型箱式高阻尼自减震墙体，其特征在于，所述自减震墙板组与所述框架间以及所述自减震墙板组与所述支撑墙板组间均具有间隙，间隙内设置有所述柔性填充材料层。

10.根据权利要求1或9所述的预制拼装型箱式高阻尼自减震墙体，其特征在于，所述柔性填充材料层为pu发泡剂、叠层橡胶发泡棉、pp发泡材料或eva发泡材料。

技术总结
本技术提供了一种预制拼装型箱式高阻尼自减震墙体，属于建筑抗震技术领域。其包括框架，框架内由上至下设置有可拼装自减震墙板组和支撑墙板组，框架包括底梁、顶梁和框架柱，自减震墙板组包括混凝土制成的上墙板单元和下墙板单元，上墙板单元和下墙板单元间夹有预制高阻尼叠层橡胶组，预制高阻尼叠层橡胶组包括上钢板、下钢板和夹于二者间的两组高阻尼叠层橡胶，高阻尼叠层橡胶与上、下墙板单元间形成箱式容纳空间，其内设有柔性填充材料层；支撑墙板组由多块混凝土制成的支撑墙板单元拼装连接而成。本技术能够提高减震墙体和框架结构装配率，降低墙体对框架结构附加刚度，提供稳定的耗能能力，避免墙板受拉破坏及平面外倒塌。

技术研发人员：欧芏佟,张超
受保护的技术使用者：广州大学
技术研发日：20221228
技术公布日：2024/1/13