一種內(nèi)置纖維復(fù)合管約束金屬骨架混凝土的組合剪力墻的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種內(nèi)置纖維復(fù)合管約束金屬骨架混凝土的組合剪力墻，在剪力墻內(nèi)部布置有纖維增強(qiáng)復(fù)合材料管，纖維增強(qiáng)復(fù)合材料管內(nèi)設(shè)置有金屬骨架，在纖維增強(qiáng)復(fù)合材料管與金屬骨架之間填充混凝土。本實(shí)用新型利用利用纖維增強(qiáng)復(fù)合材料約束混凝土強(qiáng)度高、變形能力好，同時(shí)具有明顯二階剛度的特點(diǎn)，將FRP管約束置于墻體變形或者受力較大部位，如墻端、兩個(gè)墻肢交叉處、多個(gè)墻肢交叉處位置中的一處或者多處，并在所述纖維增強(qiáng)復(fù)合材料管約束混凝土內(nèi)埋設(shè)金屬骨架，形成纖維增強(qiáng)復(fù)合材料約束金屬骨架混凝土，本實(shí)用新型的組合剪力墻不僅具有變形能力強(qiáng)、受壓區(qū)混凝土不易壓碎的特點(diǎn)，還具有明顯的二階剛度使墻體在大變形時(shí)候具有自復(fù)位功能。
【專利說(shuō)明】
一種內(nèi)置纖維復(fù)合管約束金屬骨架混凝土的組合剪力墻
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型屬于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種內(nèi)置纖維復(fù)合管約束金屬骨架混凝土的組合剪力墻。
【背景技術(shù)】
[0002]鋼筋混凝土剪力墻是現(xiàn)代高層及超高層建筑結(jié)構(gòu)中廣泛使用的抗側(cè)力構(gòu)件，主要用于承受風(fēng)荷載或地震作用引起的水平荷載，控制結(jié)構(gòu)剛度，使結(jié)構(gòu)在整體位移與層間位移方面滿足結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求。鋼筋混凝土剪力墻一般由墻身及邊緣構(gòu)件組成。根據(jù)不同的抗震等級(jí)需要，邊緣構(gòu)件可以設(shè)計(jì)成構(gòu)造邊緣構(gòu)件或約束邊緣構(gòu)件。一般通過(guò)增加邊緣構(gòu)件豎向受力筋以及箍筋來(lái)增加約束邊緣構(gòu)件的延性及承載力，從而增加鋼筋混凝土墻整體的承載力及變形能力。
[0003]在普通鋼筋混凝土剪力墻中，由于鋼筋受力屈服后會(huì)出現(xiàn)明顯的不可恢復(fù)的塑性變形，混凝土材料由于受拉強(qiáng)度較低，受壓強(qiáng)度達(dá)到后會(huì)出現(xiàn)材料軟化(應(yīng)力下降)，傳統(tǒng)混凝土墻體存在變形能力差、延性較低的特點(diǎn)，在強(qiáng)烈水平荷載作用下(如大震時(shí))，鋼筋混凝土剪力墻墻體可能出現(xiàn)受拉開(kāi)裂、混凝土壓碎等現(xiàn)象，使整體結(jié)構(gòu)存在因?yàn)殛P(guān)鍵抗側(cè)力構(gòu)件變形過(guò)大導(dǎo)致的不可恢復(fù)破壞甚至倒塌的風(fēng)險(xiǎn)。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中雖然可通過(guò)控制剪力墻的軸壓比或增加剪力墻截面尺寸來(lái)達(dá)到避免上述問(wèn)題的目的，但是可能導(dǎo)致墻體厚度、長(zhǎng)度過(guò)大，這樣不僅增加工程造價(jià)，而且可能影響建筑使用功能，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與建筑設(shè)計(jì)難以協(xié)調(diào)的問(wèn)題。為解決上述問(wèn)題，公開(kāi)號(hào)為CN100434601C的實(shí)用新型專利提出在鋼筋混凝土的墻體兩側(cè)設(shè)置鋼管混凝土邊柱以增加剪力墻的承載力、抗震性能。上述專利利用鋼管約束混凝土具有良好的變形能力及延行，將其置于受力較大的墻端位置能夠增加墻體的變形能力及延行;然而，由于鋼管屈服后鋼管混凝土整體的自復(fù)位功能(self-centering)較弱，大震后結(jié)構(gòu)依然可能出現(xiàn)不可修復(fù)的破壞。為此，中國(guó)專利公開(kāi)號(hào)為CN102127941B及CN104088378B實(shí)用新型專利提出在墻端利用鋼管混凝土的基礎(chǔ)上，在墻身設(shè)置鋼板以進(jìn)一步增加墻身部分的延性及變形能力，此兩專利除存在中國(guó)專利公開(kāi)號(hào)CN100434601C的缺點(diǎn)夕卜，還存在用鋼量較大的問(wèn)題，其他利用鋼管混凝土的剪力墻(如中國(guó)專利公開(kāi)號(hào)CN202380606U，CN104818784A，CN202380574U，CN203808295U 等)也均存在類似缺點(diǎn)(S卩無(wú)自復(fù)位功能)。中國(guó)專利公開(kāi)號(hào)為CN201459963U的實(shí)用新型專利提出在邊緣構(gòu)件以及墻身全部或者部分配置高強(qiáng)鋼筋、纖維增強(qiáng)復(fù)合材料筋使墻體在大震時(shí)具有自復(fù)位功能;但是該專利并未解決大變形時(shí)墻體受拉區(qū)混凝土開(kāi)裂及受壓區(qū)混凝土壓碎的問(wèn)題。中國(guó)專利公開(kāi)號(hào)為CN201459963U的實(shí)用新型專利提出在邊緣構(gòu)件部分采用鋼管混凝土并內(nèi)置纖維增強(qiáng)復(fù)合材料管組成組合剪力墻以增加結(jié)構(gòu)整體的受力性能及變形能力，同時(shí)使結(jié)構(gòu)具有一定的二階剛度及自復(fù)位功能;但是上述組合剪力墻應(yīng)用有一定困難，主要表現(xiàn)在墻身部分的水平鋼筋與鋼管混凝土粘結(jié)比較困難，可能降低組合墻的整體工作性能，同時(shí)FRP管與周圍混凝土的協(xié)同工作也不能得到保證。
[0004]上述論述內(nèi)容目的在于向讀者介紹可能與下面將被描述和/或主張的本實(shí)用新型的各個(gè)方面相關(guān)的技術(shù)的各個(gè)方面，相信該論述內(nèi)容有助于為讀者提供背景信息，以有利于更好地理解本實(shí)用新型的各個(gè)方面，因此，應(yīng)了解是以這個(gè)角度來(lái)閱讀這些論述，而不是承認(rèn)現(xiàn)有技術(shù)。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]本實(shí)用新型的目的在于避免現(xiàn)有技術(shù)中的不足而提供一種內(nèi)置纖維復(fù)合管約束金屬骨架混凝土的組合剪力墻，其不僅具有良好的變形能力及延性，而且在大變形時(shí)具有明顯的二階剛度和自復(fù)位功能及優(yōu)越的抗震性能。
[0006]本實(shí)用新型的目的通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):
[0007]提供一種內(nèi)置纖維復(fù)合管約束金屬骨架混凝土的組合剪力墻，所述剪力墻為鋼筋混凝土剪力墻，所述剪力墻內(nèi)部布置有纖維增強(qiáng)復(fù)合材料管，纖維增強(qiáng)復(fù)合材料管內(nèi)設(shè)置有金屬骨架，在纖維增強(qiáng)復(fù)合材料管與金屬骨架之間填充混凝土。
[0008]其中，所述剪力墻內(nèi)部布置至少兩個(gè)纖維增強(qiáng)復(fù)合材料管，和/或，一個(gè)纖維增強(qiáng)復(fù)合材料管內(nèi)布置至少兩個(gè)金屬骨架。
[0009]其中，所述金屬骨架上連接有加勁筋，和/或，所述金屬骨架上連接有剪力釘或剪力鍵。
[0010]其中，所述金屬骨架、剪力釘或剪力鍵所用材料是低碳鋼、高碳鋼、高強(qiáng)鋼、不銹鋼、輕質(zhì)鋼、鋁合金中的一種。
[0011]其中，所述加勁筋的截面形狀為圓形、橢圓形、多邊形中的一種。
[0012]其中，所述加勁筋平行于金屬骨架的軸向或垂直金屬骨架的軸向。
[0013]其中，所述金屬骨架的形芯與纖維增強(qiáng)復(fù)合材料管的中心重合。
[0014]其中，所述纖維增強(qiáng)復(fù)合材料管位于剪力墻的墻端、兩個(gè)墻肢交叉處、多個(gè)墻肢交叉處其中一處或多處的暗柱或者連墻明柱內(nèi)。
[0015]其中，所述纖維增強(qiáng)復(fù)合材料管的截面形狀是圓形、橢圓形、帶圓弧化角的多邊形中的一種，和/或，所述金屬骨架的截面形狀是“一”型、“L”型、“T”型、“十”型、型、“工”型、“U”型，正方形、長(zhǎng)方形型中的一種。
[0016]其中，所述纖維增強(qiáng)復(fù)合材料管所用纖維材料是碳纖維、玻璃纖維、芳綸纖維、玄武巖纖維中的一種，和/或，所述纖維增強(qiáng)復(fù)合材料管及金屬骨架之間填充的混凝土為高強(qiáng)混凝土、膨脹混凝土、粉煤灰混凝土、輕骨料混凝土、回收骨料混凝土、纖維混凝土、自密實(shí)混凝土、橡膠混凝土中的一種。
[0017]本實(shí)用新型利用利用纖維增強(qiáng)復(fù)合材料(以下簡(jiǎn)稱FRP)約束混凝土強(qiáng)度高、變形能力好，同時(shí)具有明顯二階剛度的特點(diǎn)，將FRP管約束置于墻體變形或者受力較大部位，如墻端、兩個(gè)墻肢交叉處、多個(gè)墻肢交叉處位置中的一處或者多處，并在所述纖維增強(qiáng)復(fù)合材料管約束混凝土內(nèi)埋設(shè)金屬骨架，形成纖維增強(qiáng)復(fù)合材料約束金屬骨架混凝土，本實(shí)用新型的組合剪力墻不僅具有變形能力強(qiáng)、受壓區(qū)混凝土不易壓碎的特點(diǎn)，還具有明顯的二階剛度使墻體在大變形時(shí)候具有自復(fù)位功能，從而有效避免了現(xiàn)有鋼管混凝土組合剪力墻“延性有余而自復(fù)位功能不足”的缺點(diǎn)。
[0018]為了進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)所實(shí)用新型剪墻的上述優(yōu)點(diǎn)，本實(shí)用新型增加金屬骨架與周圍混凝土的協(xié)同工作，在金屬骨架上連接有沿著金屬骨架軸向、垂直金屬骨架軸向、以及其他方向的金屬加勁筋、金屬剪力釘或剪力鍵。根據(jù)實(shí)際應(yīng)用的需要，所述的纖維增強(qiáng)復(fù)合材料管的截面形狀是圓形、橢圓形、帶圓弧化角的正方形、長(zhǎng)方形、多邊形中的一種或者多種的組合;所述的纖維增強(qiáng)復(fù)合材料管所用纖維材料是碳纖維、玻璃纖維、芳綸纖維、玄武巖纖維等中的一種或者多種的組合;所述的金屬骨架以及加勁筋所用鋼材是低碳鋼、高碳鋼、高強(qiáng)鋼、不銹鋼、鋁合金中的一種。
[0019]本實(shí)用新型專利的有益效果是:
[0020]1、利用FRP約束混凝土強(qiáng)度高、變形能力好，同時(shí)具有明顯二階剛度的特點(diǎn)，并利用金屬骨架置于約束混凝土內(nèi)部以增加其軸向受拉、壓能力;將FRP管約束金屬骨架混凝土布置在墻體變形或者受力較大的部位，使所組成的組合剪力墻具有變形能力強(qiáng)，受拉區(qū)混凝土不易開(kāi)裂、受壓區(qū)混凝土不易壓碎的特點(diǎn)，使墻整體具有明顯的二階剛度從而在大變形時(shí)候具有自復(fù)位功能，有效避免了現(xiàn)有鋼管混凝土組合剪力墻“延性有余而自復(fù)位功能不足”的缺點(diǎn)。
[0021 ] 2、FRP約束混凝土充分利用新型材料FRP強(qiáng)度高的特點(diǎn)，增強(qiáng)了傳統(tǒng)材料混凝土的強(qiáng)度，大大改善了其變形能力及延性；同時(shí)利用FRP約束混凝土環(huán)繞在所用金屬骨架周圍以增加其抗受壓屈能力，金屬骨架上焊接加勁筋、剪力鍵埋入混凝土以增加與混凝土的粘結(jié)與共同受力、使三種材料FRP、混凝土、金屬形成良性相互作用，節(jié)約了建設(shè)工程中的材料成本。
[0022]3、充分利用了材料的優(yōu)點(diǎn)并形成良性相互作用，在相同的豎向承載力及抗震條件下，相比傳統(tǒng)的鋼筋混凝土墻體，本實(shí)用新型所涉及的組合剪力墻可使截面尺寸可大大減小，還可增加建筑空間的利用率，降低綜合造價(jià)。
[0023]4、本實(shí)用新型還可促進(jìn)高性能纖維增強(qiáng)復(fù)合材料在土木工程中的應(yīng)用。
【附圖說(shuō)明】
[0024]利用附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明，但附圖中的實(shí)施例不構(gòu)成對(duì)本實(shí)用新型的任何限制，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)以下附圖獲得其它的附圖。
[0025]圖1a為一個(gè)纖維增強(qiáng)復(fù)合材料管及金屬骨架位于墻端暗柱內(nèi)的示意圖。
[0026]圖1b為兩個(gè)纖維增強(qiáng)復(fù)合材料管及金屬骨架位于墻端暗柱內(nèi)的示意圖。
[0027]圖2a為一個(gè)纖維增強(qiáng)復(fù)合材料管及金屬骨架位于兩個(gè)墻肢交叉處暗柱內(nèi)的示意圖。
[0028]圖2b為三個(gè)纖維增強(qiáng)復(fù)合材料管及金屬骨架位于兩個(gè)墻肢交叉處暗柱內(nèi)的示意圖。
[0029]圖3a為一個(gè)纖維增強(qiáng)復(fù)合材料管及金屬骨架位于多個(gè)墻肢交叉處暗柱內(nèi)的示意圖。
[0030]圖3b為四個(gè)纖維增強(qiáng)復(fù)合材料管及金屬骨架位于多個(gè)墻肢交叉處暗柱內(nèi)的示意圖。
[0031]圖4a為一個(gè)纖維增強(qiáng)復(fù)合材料管及金屬骨架位于墻端連墻明柱(柱寬度大于墻厚)內(nèi)的不意圖。
[0032]圖4b為九個(gè)纖維增強(qiáng)復(fù)合材料管及金屬骨架位于墻端連墻明柱(柱寬度大于墻厚)內(nèi)的不意圖。
[0033]圖5a為一個(gè)纖維增強(qiáng)復(fù)合材料管及金屬骨架位于兩個(gè)墻肢交叉處連墻明柱(柱寬度大于墻厚)內(nèi)的示意圖。
[0034]圖5b為四個(gè)纖維增強(qiáng)復(fù)合材料管及金屬骨架位于兩個(gè)墻肢交叉處連墻明柱(柱寬度大于墻厚)內(nèi)的示意圖。
[0035]圖6a為一個(gè)纖維增強(qiáng)復(fù)合材料管及金屬骨架位于多個(gè)墻肢交叉處連墻明柱(柱寬度大于墻厚)內(nèi)的示意圖。
[0036]圖6b為兩個(gè)纖維增強(qiáng)復(fù)合材料管及金屬骨架位于多個(gè)墻肢交叉處連墻明柱(柱寬度大于墻厚)內(nèi)的示意圖。
[0037]圖7為纖維增強(qiáng)復(fù)合材料管與金屬骨架同心布置的示意圖。
[0038]圖8為纖維增強(qiáng)復(fù)合材料管與金屬骨架不同心布置的示意圖。
[0039]圖9為一個(gè)纖維增強(qiáng)復(fù)合材料管內(nèi)布置兩個(gè)金屬骨架的示意圖。
[0040]圖10為纖維增強(qiáng)復(fù)合材料管可能的截面形狀。
[0041]圖11為金屬骨架可能的截面形狀。
[0042]圖12a為加勁筋與金屬骨架的空間關(guān)系示意圖。
[0043]圖12b為金屬剪力釘或剪力鍵與金屬骨架的空間關(guān)系示意圖。
[0044]圖13為金屬筋可能的截面形狀。
【具體實(shí)施方式】
[0045]為了使本領(lǐng)域的技術(shù)人員更好地理解本實(shí)用新型的技術(shù)方案，下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的描述，需要說(shuō)明的是，在不沖突的情況下，本申請(qǐng)的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。
[0046]實(shí)施例一
[0047]參見(jiàn)圖la，本實(shí)施例的內(nèi)置纖維復(fù)合管約束金屬骨架混凝土的組合剪力墻，在剪力墻墻體的暗柱內(nèi)布置一個(gè)纖維增強(qiáng)復(fù)合材料管I，管內(nèi)設(shè)置一個(gè)(M=I) “工”字型金屬骨架2，金屬骨架2與纖維增強(qiáng)復(fù)合材料I管之間填充混凝土形成FRP約束混凝土 3。所述的纖維增強(qiáng)復(fù)合材料管I設(shè)置在剪力墻墻端11位置。所述纖維增強(qiáng)復(fù)合材料管I為碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料管(簡(jiǎn)稱CFRP管)、玻璃纖維增強(qiáng)復(fù)合材料管(簡(jiǎn)稱GFRP管)、芳綸纖維增強(qiáng)復(fù)合材料管(簡(jiǎn)稱AFRP管)、玄武巖纖維管(簡(jiǎn)稱BFRP管)中的一種。所述金屬骨架2所選用的鋼材為低碳鋼、高碳鋼、高強(qiáng)鋼、不銹鋼、、鋁材、鋁合金中的一種或兩種及兩種以上的組合。約束混凝土3為普通混凝土、高強(qiáng)混凝土、膨脹混凝土、粉煤灰混凝土、輕骨料混凝土、回收骨料混凝土、纖維混凝土、自密實(shí)混凝土、橡膠混凝土中的一種。由于剪力墻端部利用纖維增強(qiáng)復(fù)合材料管的高強(qiáng)性能及內(nèi)設(shè)金屬鋼骨代替?zhèn)鹘y(tǒng)加密箍筋約束混凝土以提高約束邊緣構(gòu)件或端柱的承載力與延性。根據(jù)軸向受力及抗側(cè)剛度需要，在纖維增強(qiáng)復(fù)合材料管約束混凝土內(nèi)增設(shè)勁性金屬骨架。該剪力墻具有承載力高、抗震性能好并有明顯的二階抗側(cè)剛度，在剪力墻端部約束設(shè)置纖維增強(qiáng)復(fù)合材料管與勁性金屬骨架組合代替?zhèn)鹘y(tǒng)加密箍筋約束混凝土，能在滿足承載力要求下能使剪力墻具有更小的截面尺寸。纖維增強(qiáng)復(fù)合材料管I中設(shè)置金屬骨架2，其間填充混凝土形成約束金屬骨架混凝土 3。在金屬骨架間設(shè)置加勁金屬筋4、金屬剪力釘或剪力鍵5(參見(jiàn)圖12a、圖12b)，使金屬骨架與混凝體的粘結(jié)性能得到提高，金屬筋可按照實(shí)際需要焊于金屬骨架上。根據(jù)受力需要，可將纖維增強(qiáng)復(fù)合材料管與金屬骨架同心布置(參見(jiàn)圖7)，可將纖維增強(qiáng)復(fù)合材料管與金屬骨架按不同心布置(參見(jiàn)圖8)，或在一個(gè)纖維增強(qiáng)復(fù)合材料管內(nèi)布置多個(gè)金屬骨架(如圖9所示)。
[0048]考慮實(shí)際生產(chǎn)和施工的需求，纖維增強(qiáng)復(fù)合材料管I的截面形狀可以為圖10的其中一種，金屬骨架2的截面形狀可以為圖11的其中一種或兩種或兩種以上形狀的組合;金屬筋4與金屬骨架2關(guān)系可以為圖12a、圖12b中的一種，截面形狀可以為圖13中一種或兩種或兩種以上形狀的組合。纖維增強(qiáng)復(fù)合材料管I的長(zhǎng)半軸與剪力墻暗柱的長(zhǎng)邊方向一致并且其短半軸長(zhǎng)度應(yīng)小于剪力墻墻厚而使纖維增強(qiáng)復(fù)合材料管I有足夠的保護(hù)層厚度。
[0049]實(shí)施例二
[0050]參見(jiàn)圖lb，本實(shí)施例與實(shí)施例一不同的是，在剪力墻墻體的暗柱內(nèi)布置了兩個(gè)纖維增強(qiáng)復(fù)合材料管1，每個(gè)纖維增強(qiáng)復(fù)合材料管I內(nèi)設(shè)置一個(gè)金屬骨架2。其中纖維增強(qiáng)復(fù)合材料管I可以是圖10中一種或兩種及兩種以上形狀的任意組合，金屬骨架2可以為圖11中一種或兩種及兩種以上形狀的組合。
[0051 ] 實(shí)施例三
[0052]參見(jiàn)圖2a，本實(shí)施例與實(shí)施例一不同的是，在剪力墻兩個(gè)墻肢交叉處12設(shè)置一個(gè)纖維增強(qiáng)復(fù)合材料管I，每個(gè)纖維增強(qiáng)復(fù)合材料管I內(nèi)設(shè)置一個(gè)金屬骨架2，由纖維增強(qiáng)復(fù)合材料管I和金屬骨架2及兩管間填充的混凝土 3這三者代替?zhèn)鹘y(tǒng)的鋼筋混凝土組合來(lái)承受上部傳來(lái)的豎向荷載。
[0053]實(shí)施例四
[0054]參見(jiàn)圖2b，本實(shí)施例與實(shí)施例三不同的是，在剪力墻兩個(gè)墻肢交叉處12設(shè)置三個(gè)纖維增強(qiáng)復(fù)合材料管I，每個(gè)纖維增強(qiáng)復(fù)合材料管I內(nèi)設(shè)置一個(gè)金屬骨架2。此實(shí)施例主要是考慮到剪力墻實(shí)際荷載的情況，當(dāng)荷載較大且對(duì)結(jié)構(gòu)自復(fù)位功能要求較高時(shí)，可以在暗柱內(nèi)布置多個(gè)(N> = 2)纖維增強(qiáng)復(fù)合材料管I，每個(gè)纖維復(fù)合材料管內(nèi)布置一個(gè)及多個(gè)金屬骨架(M> = 2)。
[0055]實(shí)施例五
[0056]參見(jiàn)圖3a，本實(shí)施例與實(shí)施例一不同的是，在剪力墻多個(gè)墻肢交叉處13設(shè)置一個(gè)纖維增強(qiáng)復(fù)合材料管I，每個(gè)纖維增強(qiáng)復(fù)合材料管I內(nèi)設(shè)置一個(gè)金屬骨架2，由纖維增強(qiáng)復(fù)合材料管I和金屬骨架2及兩管間填充的混凝土 3這三者代替?zhèn)鹘y(tǒng)的鋼筋混凝土組合來(lái)承受上部傳來(lái)的豎向荷載。
[0057]實(shí)施例六
[0058]參見(jiàn)圖3b，本實(shí)施例與實(shí)施例五不同的是，在剪力墻兩個(gè)墻肢交叉處12設(shè)置四個(gè)纖維增強(qiáng)復(fù)合材料管I，每個(gè)纖維增強(qiáng)復(fù)合材料管I內(nèi)設(shè)置一個(gè)金屬骨架2。此實(shí)施例主要是考慮到剪力墻實(shí)際荷載的情況，當(dāng)荷載較大且對(duì)結(jié)構(gòu)自復(fù)位功能要求較高時(shí)，可以在暗柱內(nèi)布置多個(gè)(N> = 2)纖維增強(qiáng)復(fù)合材料管I，每個(gè)纖維復(fù)合材料管內(nèi)布置一個(gè)及多個(gè)金屬骨架(M> = 2)。
[0059]實(shí)施例七
[0060]參見(jiàn)圖4a，本實(shí)施例與實(shí)施例一不同的是，剪力墻端柱為明柱，即柱寬大于墻厚。參見(jiàn)圖4a，在剪力墻端明柱處設(shè)置一個(gè)纖維增強(qiáng)復(fù)合材料管I，每個(gè)纖維增強(qiáng)復(fù)合材料管I內(nèi)設(shè)置一個(gè)金屬骨架2，由纖維增強(qiáng)復(fù)合材料管I和金屬骨架2及兩管間填充的混凝土3這三者代替?zhèn)鹘y(tǒng)的鋼筋混凝土組合來(lái)承受上部傳來(lái)的豎向荷載。
[0061 ]實(shí)施例八
[0062]參見(jiàn)圖4b，本實(shí)施例與實(shí)施例七不同的是，在剪力墻墻端的明柱內(nèi)布置了九個(gè)纖維增強(qiáng)復(fù)合材料管I及金屬骨架2，每個(gè)纖維增強(qiáng)復(fù)合材料管I內(nèi)設(shè)置一個(gè)金屬骨架2。此實(shí)施例主要是考慮到剪力墻實(shí)際荷載的情況，當(dāng)荷載較大且對(duì)結(jié)構(gòu)自復(fù)位功能要求較高時(shí)，可以在暗柱內(nèi)布置多個(gè)(N> = 2)纖維增強(qiáng)復(fù)合材料管1，每個(gè)纖維復(fù)合材料管內(nèi)布置一個(gè)及多個(gè)金屬骨架(M> = 2)。
[0063]實(shí)施例九
[0064]參見(jiàn)圖5a，本實(shí)施例與實(shí)施例一不同的是，剪力墻兩個(gè)墻肢交叉處12為明柱，即柱寬大于墻厚。在剪力墻的兩個(gè)墻肢交叉處12的明柱處設(shè)置一個(gè)纖維增強(qiáng)復(fù)合材料管I，纖維增強(qiáng)復(fù)合材料管I內(nèi)設(shè)置一個(gè)金屬骨架2，由纖維增強(qiáng)復(fù)合材料管I和金屬骨架2及兩管間填充的混凝土 3這三者代替?zhèn)鹘y(tǒng)的鋼筋混凝土組合來(lái)承受上部傳來(lái)的豎向荷載。
[0065]實(shí)施例十
[0066]參見(jiàn)圖5b，本實(shí)施例與實(shí)施例九不同的是，在剪力墻兩個(gè)墻肢交叉處12的明柱內(nèi)布置了四個(gè)纖維增強(qiáng)復(fù)合材料管I及金屬骨架2，每個(gè)纖維增強(qiáng)復(fù)合材料管I內(nèi)設(shè)置一個(gè)金屬骨架2。
[0067]實(shí)施例^^一
[0068]參見(jiàn)圖6a，本實(shí)施例與實(shí)施例一不同的是，剪力墻三個(gè)墻肢交叉處13為明柱，即柱寬大于墻厚。在剪力墻三個(gè)墻肢交叉處13的明柱處設(shè)置一個(gè)纖維增強(qiáng)復(fù)合材料管I，纖維增強(qiáng)復(fù)合材料管I內(nèi)設(shè)置一個(gè)金屬骨架2，由纖維增強(qiáng)復(fù)合材料管I和金屬骨架2及兩管間填充的混凝土 3這三者代替?zhèn)鹘y(tǒng)的鋼筋混凝土組合來(lái)承受上部傳來(lái)的豎向荷載。
[0069]實(shí)施例十二
[0070]參見(jiàn)圖6b，本實(shí)施例與實(shí)施例^^一不同的是，在剪力墻三個(gè)墻肢交叉處13的明柱內(nèi)布置了兩個(gè)纖維增強(qiáng)復(fù)合材料管I及金屬骨架2，每個(gè)纖維增強(qiáng)復(fù)合材料管I內(nèi)設(shè)置一個(gè)金屬骨架2。
[0071]上面的描述中闡述了很多具體細(xì)節(jié)以便于充分理解本實(shí)用新型，但是，本實(shí)用新型還可以采用其他不同于在此描述的其他方式來(lái)實(shí)施，因此，不能理解為對(duì)本實(shí)用新型保護(hù)范圍的限制。
[0072]總之，本實(shí)用新型雖然列舉了上述優(yōu)選實(shí)施方式，但是應(yīng)該說(shuō)明，雖然本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以進(jìn)行各種變化和改型，除非這樣的變化和改型偏離了本實(shí)用新型的范圍，否則都應(yīng)該包括在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種內(nèi)置纖維復(fù)合管約束金屬骨架混凝土的組合剪力墻，其特征在于:所述剪力墻內(nèi)部布置有纖維增強(qiáng)復(fù)合材料管，纖維增強(qiáng)復(fù)合材料管內(nèi)設(shè)置有金屬骨架，在纖維增強(qiáng)復(fù)合材料管與金屬骨架之間填充混凝土。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)置纖維復(fù)合管約束金屬骨架混凝土的組合剪力墻，其特征在于:所述剪力墻內(nèi)部布置至少兩個(gè)纖維增強(qiáng)復(fù)合材料管，和/或，一個(gè)纖維增強(qiáng)復(fù)合材料管內(nèi)布置至少兩個(gè)金屬骨架。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)置纖維復(fù)合管約束金屬骨架混凝土的組合剪力墻，其特征在于:所述金屬骨架上連接有加勁筋，和/或，所述金屬骨架上連接有剪力釘或剪力鍵。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的內(nèi)置纖維復(fù)合管約束金屬骨架混凝土的組合剪力墻，其特征在于:所述金屬骨架、剪力釘或剪力鍵所用材料是低碳鋼、高碳鋼、高強(qiáng)鋼、不銹鋼、輕質(zhì)鋼、招合金中的一種。5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的內(nèi)置纖維復(fù)合管約束金屬骨架混凝土的組合剪力墻，其特征在于:所述加勁筋的截面形狀為圓形、橢圓形、多邊形中的一種。6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的內(nèi)置纖維復(fù)合管約束金屬骨架混凝土的組合剪力墻，其特征在于:所述加勁筋平行于金屬骨架的軸向或垂直金屬骨架的軸向。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)置纖維復(fù)合管約束金屬骨架混凝土的組合剪力墻，其特征在于:所述金屬骨架的形芯與纖維增強(qiáng)復(fù)合材料管的中心重合。8.根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的內(nèi)置纖維復(fù)合管約束金屬骨架混凝土的組合剪力墻，其特征在于:所述纖維增強(qiáng)復(fù)合材料管位于剪力墻的墻端、兩個(gè)墻肢交叉處、多個(gè)墻肢交叉處其中一處或多處的暗柱或者連墻明柱內(nèi)。9.根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的內(nèi)置纖維復(fù)合管約束金屬骨架混凝土的組合剪力墻，其特征在于:所述纖維增強(qiáng)復(fù)合材料管的截面形狀是圓形、橢圓形、帶圓弧化角的多邊形中的一種，和/或，所述金屬骨架的截面形狀是“一”型、“L”型、“T”型、“十”型、型、“工”型、“U”型，正方形、長(zhǎng)方形型中的一種。10.根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的內(nèi)置纖維復(fù)合管約束金屬骨架混凝土的組合剪力墻，其特征在于:所述纖維增強(qiáng)復(fù)合材料管所用纖維材料是碳纖維、玻璃纖維、芳綸纖維、玄武巖纖維中的一種，和/或，所述纖維增強(qiáng)復(fù)合材料管及金屬骨架之間填充的混凝土為高強(qiáng)混凝土、膨脹混凝土、粉煤灰混凝土、輕骨料混凝土、回收骨料混凝土、纖維混凝土、自密實(shí)混凝土、橡膠混凝土中的一種。
【文檔編號(hào)】E04C5/06GK205591389SQ201620094353
【公開(kāi)日】2016年9月21日
【申請(qǐng)日】2016年1月29日
【發(fā)明人】陳光明, 林楚君
【申請(qǐng)人】廣東工業(yè)大學(xué)