本發(fā)明涉及建筑工程領(lǐng)域，特別是涉及一種用于減小工程結(jié)構(gòu)地震災(zāi)害的具有可搖擺耗能功能的正交膠合木雙板抗震墻。

背景技術(shù)：

地震具有突發(fā)性和不可預(yù)測(cè)性，且發(fā)生頻度較高，給人類社會(huì)造成了巨大的損失。我國(guó)是陸地地震多發(fā)國(guó)家之一，尤其是近年來(lái)頻繁發(fā)生的大地震，對(duì)建筑結(jié)構(gòu)造成了嚴(yán)重的震害。

正交膠合木是一種至少由三層實(shí)木鋸材或結(jié)構(gòu)復(fù)合板材正交組坯，采用結(jié)構(gòu)膠黏劑壓制而成的矩形、直線、平面板材形式的工廠預(yù)制工程木產(chǎn)品。就正交膠合木的結(jié)構(gòu)性能而言，正交膠合木板材相比其他類型的木質(zhì)復(fù)合板材來(lái)說(shuō)，可以被用作為承重板和剪力墻。與此同時(shí)，與鋼材、磚、玻璃、塑料或混凝土等材料相比，正交膠合木也彰顯出更好的環(huán)境績(jī)效。

我國(guó)現(xiàn)行的抗震規(guī)范對(duì)抗震設(shè)防目標(biāo)和設(shè)計(jì)方法分別為三水準(zhǔn)設(shè)防和兩階段設(shè)計(jì)方法，傳統(tǒng)的建筑結(jié)構(gòu)體系通過(guò)建筑材料的延性和結(jié)構(gòu)變形來(lái)抵抗地震作用，耗散地震能量，保證主體結(jié)構(gòu)的安全，震后結(jié)構(gòu)雖未發(fā)生倒塌，但往往使結(jié)構(gòu)和構(gòu)件有很大的殘余變形，大大增加了震后結(jié)構(gòu)的維修難度，同時(shí)也加大了修復(fù)費(fèi)用。具有可搖擺耗能功能的雙板抗震墻結(jié)構(gòu)以傳統(tǒng)抗震結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)，以摩擦耗能為手段，可以有效地減少建筑結(jié)構(gòu)在地震中的損傷，它不僅能夠在地震發(fā)生時(shí)充分耗能，保障結(jié)構(gòu)的安全可靠，保護(hù)人們的生命安全，同時(shí)也有助于震后結(jié)構(gòu)快速修復(fù)，使結(jié)構(gòu)能夠盡快地恢復(fù)正常使用，是結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)的一個(gè)新方向，在近年來(lái)也逐步被應(yīng)用于工程中。

然而正交膠合木抗震墻在傳統(tǒng)抗震設(shè)計(jì)中的可恢復(fù)功能特性未被很好地設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)，地震作用后，傳統(tǒng)剪力墻的角鋼節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)抗拔破壞、剪切破壞、劈裂破壞等破壞模式，正交膠合木板材也出現(xiàn)開(kāi)裂、分層等破壞，且正交膠合木剪力墻有較大的殘余變形，修復(fù)困難。

針對(duì)現(xiàn)有正交膠合木抗震墻存在的問(wèn)題，本發(fā)明提出具有可搖擺耗能功能的正交膠合木雙板抗震墻的裝置和技術(shù)，通過(guò)墻體搖擺和連接件摩擦耗能，有效減輕正交膠合木抗震墻的震后損傷，大大降低抗震墻震后修復(fù)難度，提高正交膠合木抗震墻的修復(fù)效率。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種減小工程結(jié)構(gòu)地震災(zāi)害的具有可搖擺耗能功能的正交膠合木雙板抗震墻，減小工程結(jié)構(gòu)地震災(zāi)害，已解決現(xiàn)有正交膠合木剪力墻結(jié)構(gòu)在大震下不易修復(fù)或修復(fù)成本較高的問(wèn)題，本發(fā)明通過(guò)連接裝置的設(shè)計(jì)，利用連接件中的摩擦材料在地震作用下充分消耗能量的特性，大幅降低了正交膠合木剪力墻結(jié)構(gòu)在震后的修復(fù)費(fèi)用和難度。

本發(fā)明所需要解決的問(wèn)題通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

一種可搖擺耗能的正交膠合木雙板抗震墻，包括第一正交膠合木剪力墻11、第二正交膠合木剪力墻12、摩擦型豎向連接件21、第一摩擦型抗拔錨固件31、第二摩擦型抗拔錨固件32、第三摩擦型抗拔錨固件33和第四摩擦型抗拔錨固件34，其中：

所述第一正交膠合木剪力墻11和第二正交膠合木剪力墻12之間通過(guò)若干個(gè)摩擦型豎向連接件21拼接組成墻體結(jié)構(gòu)，所述摩擦型豎向連接件21位于墻體結(jié)構(gòu)側(cè)邊，通過(guò)釘與墻體結(jié)構(gòu)連接；第一正交膠合木剪力墻11的底部通過(guò)第一摩擦型抗拔錨固件31和第二摩擦型抗拔錨固件32連接樓板或基礎(chǔ)，第二正交膠合木剪力墻12的底部通過(guò)第三摩擦型抗拔錨固件33和第四摩擦型抗拔錨固件34連接樓板或基礎(chǔ)；且第一摩擦型抗拔錨固件31、第二摩擦型抗拔錨固件32、第三摩擦型抗拔錨固件33和第四摩擦型抗拔錨固件34位于墻腳處；

所述摩擦型豎向連接件21由第一零部件211、第二零部件212、第一無(wú)石棉有機(jī)摩擦材料2113和第二無(wú)石棉有機(jī)摩擦材料2123組成，第一零部件211和第二零部件212的結(jié)構(gòu)相同，第一零部件211由第一槽形板座2111和第一鋼板2112焊接而成，第二零部件212由第二槽形板座2121和第二鋼板2122焊接而成，第一零部件211通過(guò)釘子固定于第一正交膠合木剪力墻11側(cè)邊，第二零部件212通過(guò)釘子固定于第二正交膠合木剪力墻12側(cè)邊；第一零部件211中的第一鋼板2112預(yù)留有三個(gè)第一螺栓長(zhǎng)孔41，第二零部件212中的第二鋼板2122預(yù)留有三個(gè)第二螺栓長(zhǎng)孔42，第一鋼板2112的第一螺栓長(zhǎng)孔41和第二鋼板2122的第二螺栓長(zhǎng)孔42兩兩正交，連接方式為通過(guò)長(zhǎng)螺栓51連接，所述長(zhǎng)螺栓51可在第一螺栓長(zhǎng)孔41和第二螺栓長(zhǎng)孔42中滑動(dòng)；所述第一無(wú)石棉有機(jī)摩擦材料2113粘貼于第一鋼板2112上，所述第二無(wú)石棉有機(jī)摩擦材料2123粘貼于第二鋼板2122上，使第一鋼板2112和第二鋼板2122通過(guò)第一無(wú)石棉有機(jī)摩擦材料2113和第二無(wú)石棉有機(jī)摩擦材料2123形成接觸面，對(duì)長(zhǎng)螺栓51施加預(yù)緊力，使第一鋼板2112和第二鋼板2122接觸面可以充分摩擦耗能；

所述第一摩擦型抗拔錨固件31、第二摩擦型抗拔錨固件32、第三摩擦型抗拔錨固件33和第四摩擦型抗拔錨固件34的結(jié)構(gòu)相同，均由上部部件311、下部底座312、第三無(wú)石棉有機(jī)摩擦材料3113和第四無(wú)石棉有機(jī)摩擦材料3123組成，上部部件311由槽形板座3111和第三鋼板3112焊接而成，上部部件311通過(guò)釘子固定于墻體結(jié)構(gòu)的墻腳部位；上部部件311中的第三鋼板3112預(yù)留第一螺栓孔45，下部底座312預(yù)留一個(gè)異型長(zhǎng)孔48、第二螺栓孔49和第三螺栓孔50，第一螺栓52穿過(guò)第一螺栓孔45和異型長(zhǎng)孔48，使上部部件311和下部底座312相連接，所述第一螺栓52可在異型長(zhǎng)孔48中來(lái)回滑動(dòng)，下部底座312通過(guò)螺栓連接于樓板或基礎(chǔ)；所述第三無(wú)石棉有機(jī)摩擦材料3113粘貼于第三鋼板3112上，所述第四無(wú)石棉有機(jī)摩擦材料3123粘貼于下部底座312上，形成接觸面，對(duì)第一螺栓52施加預(yù)緊力，使第三鋼板3112和下部底座312接觸面可以充分摩擦耗能；

第一正交膠合木剪力墻11和第二正交膠合木剪力墻12在地震作用下繞墻腳發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，位于墻體結(jié)構(gòu)間的摩擦型豎向連接件所受剪力大于其內(nèi)部摩擦力時(shí)開(kāi)始滑移耗能，所述第一無(wú)石棉有機(jī)摩擦材料2113和第二無(wú)石棉有機(jī)摩擦材料2123同相應(yīng)的第一鋼板2112和第二鋼板2122錯(cuò)動(dòng)耗散能量，可以大幅降低木剪力墻的損傷；所述墻體結(jié)構(gòu)繞其一邊墻腳轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，另一邊墻腳抬升，墻腳處的抗拔錨固件可產(chǎn)生相應(yīng)滑動(dòng)變形以配合墻體轉(zhuǎn)動(dòng)，所述每個(gè)摩擦型抗拔錨固件中的兩個(gè)無(wú)石棉有機(jī)摩擦材料同相應(yīng)的鋼板錯(cuò)動(dòng)耗散能量；在地震往復(fù)作用下，第一正交膠合木剪力墻11、第二正交膠合木剪力墻12分別繞其兩個(gè)墻腳轉(zhuǎn)動(dòng)，雙板抗震墻配合地震作用左右搖擺，所述摩擦型豎向連接件21和四個(gè)抗拔錨固件中的摩擦面滑移，能消耗大部分地震能量，震后墻體基本沒(méi)有損傷，摩擦型豎向連接件21和四個(gè)摩擦型抗拔錨固件中的摩擦片不發(fā)生破壞，震后無(wú)需更換，達(dá)到小震下結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，大震下抗震墻發(fā)生搖擺但不破壞，震后無(wú)需維修或僅需少量維修的理想抗震性能。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)：

（1）本發(fā)明減震效果好，抗震性能優(yōu)越。在小震下，正交膠合木剪力墻具有良好的抗側(cè)剛度，能夠抵抗水平地震作用引起的剪力；在中震或大震下，因抗震墻結(jié)構(gòu)的可搖擺特性，摩擦型豎向連接件和抗拔錨固件具有較好的變形和耗能能力，充分發(fā)揮了耗能減震的作用。這種工作機(jī)制使剪力墻結(jié)構(gòu)在地震作用下具有良好的耗能能力，顯著減小了結(jié)構(gòu)的損傷。

（2）本發(fā)明使得結(jié)構(gòu)在震后易修復(fù)且大幅度降低了修復(fù)費(fèi)用。在中震或大震下，摩擦型豎向連接件和抗拔錨固件充分地變形和耗能，由于變形集中于連接件中，有效地控制了正交膠合木剪力墻的變形，大幅度降低了剪力墻的損傷，由于特殊設(shè)計(jì)的摩擦型豎向連接件和抗拔錨固件的可滑動(dòng)變形功能，連接件中的無(wú)石棉有機(jī)摩擦材料摩擦耗能，使得摩擦型連接件在地震作用下不發(fā)生破壞，震后無(wú)需更換。

（3）本發(fā)明構(gòu)造簡(jiǎn)單，易于施工且施工速度快、工期短，符合建筑工業(yè)化的發(fā)展趨勢(shì)，摩擦型耗能件制作簡(jiǎn)單，價(jià)格低廉，且具有很高的性價(jià)比優(yōu)勢(shì)，在實(shí)際的工程應(yīng)用中有巨大的前景。

附圖說(shuō)明

圖1顯示為本發(fā)明的具有可搖擺耗能功能的正交膠合木抗震墻的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2顯示為圖1的A處摩擦型豎向連接件的示意圖；

圖3顯示為摩擦型豎向連接件中第一、二零部件及鋼板內(nèi)側(cè)粘無(wú)石棉有機(jī)材料的示意圖。

圖4顯示為圖2中1-1處的摩擦型豎向連接件與正交膠合木剪力墻連接方式的剖面示意圖；

圖5顯示為圖1中的B處墻腳節(jié)點(diǎn)第一摩擦型抗拔錨固件連接的(ａ)前視、(ｂ)后視、(ｃ)左視圖；

圖6顯示為摩擦型抗拔錨固件中的(ａ)下部底座正視圖、(ｂ)上部部件正視圖、(ｃ)下部底座左視圖及(ｄ)上部部件左視圖。

圖中標(biāo)號(hào)：11、12分別為第一、第二正交膠合木剪力墻，21為摩擦型豎向連接件，31、32、33、34分別為第一、第二、第三、第四摩擦型抗拔錨固件，2113、2123分別為第一、第二無(wú)石棉有機(jī)摩擦材料，211為第一零部件，212為第二零部件，2111、2121分別為第一、第二槽形板座，2112、2122分別為第一、第二鋼板，41、42分別為第一、第二螺栓長(zhǎng)孔，51為長(zhǎng)螺栓，311為上部部件，312為下部底座，3113、3123分別為第三、第四無(wú)石棉有機(jī)摩擦材料，3112為第三鋼板，45、49、50分別為第一、第二和第三螺栓孔，48為異型長(zhǎng)孔，52為第一螺栓，43、44、46、47分別為第四、第五、第六、第七螺釘孔。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)的說(shuō)明。

實(shí)施例1：如圖1所示，本發(fā)明的具有可搖擺耗能功能的正交膠合木抗震墻，包括第一正交膠合木剪力墻11、第二正交膠合木剪力墻12、摩擦型豎向連接件21和第一摩擦型抗拔錨固件31、第二摩擦型抗拔錨固件32、第三摩擦型抗拔錨固件33、第四摩擦型抗拔錨固件34，所述第一正交膠合木剪力墻11和第二正交膠合木剪力墻12由若干個(gè)摩擦型豎向連接件21連接，第一和第二正交膠合木剪力墻挖除墻腳局部部分，以安裝四個(gè)摩擦型抗拔錨固件。

如圖2、圖3所示，所述摩擦型豎向連接件21分為第一零部件211和第二零部件212，第一零部件211和第二零部件212分別用釘子固定于第一正交膠合木剪力墻11和第二正交膠合木剪力墻12的側(cè)邊，第一零部件211中的第一槽形板座2111和第二零部件212中的第二槽形板座2121分別與第一正交膠合木剪力墻11和第二正交膠合木剪力墻12相扣，槽形板座中預(yù)留第四螺釘孔43和第五螺釘孔44，第四和第五螺釘孔錯(cuò)開(kāi)，采用的釘子長(zhǎng)度略小于墻板厚度；第一零部件211和第二零部件212中的第一鋼板2112和第二鋼板2122分別與第一槽形板座2111和第二槽形板座2121焊接，第一鋼板2112預(yù)留的三個(gè)第一螺栓長(zhǎng)孔41與水平方向呈45°角，第二鋼板2122預(yù)留的三個(gè)第二螺栓長(zhǎng)孔42與水平方向呈135°角，第一無(wú)石棉有機(jī)摩擦材料2113和第二無(wú)石棉有機(jī)摩擦材料2123滿覆于第一鋼板2112和第二鋼板2122的內(nèi)側(cè)以形成接觸面，第一零部件211和第二零部件212用長(zhǎng)螺栓51連接，長(zhǎng)螺栓51可在第一螺栓長(zhǎng)孔41和第二螺栓長(zhǎng)孔42中滑動(dòng)，安裝時(shí)給長(zhǎng)螺栓51施加預(yù)緊力，使第一鋼板2112和第二鋼板2122的接觸面充分摩擦耗能，達(dá)到減震目的。

如圖5所示，所述第一摩擦型抗拔錨固件31分為上部部件311和下部底座312，上部部件311用釘子固定在第一正交膠合木剪力墻11的墻腳處，上部部件311中的槽形板座3111與墻體相扣，槽形板座3111預(yù)留第六螺釘孔46和第七螺釘孔47，第六和第七螺釘孔錯(cuò)開(kāi)，采用的釘子長(zhǎng)度略小于墻板厚度；上部部件311預(yù)留第一螺栓孔45，與下部底座312用第一螺栓52連接，安裝時(shí)給第一螺栓52施加預(yù)緊力，當(dāng)墻體搖擺時(shí)，第一螺栓52可在下部底座312預(yù)留的異型長(zhǎng)孔48中來(lái)回滑動(dòng)，如圖6a所示，異型長(zhǎng)孔48根據(jù)墻體搖擺時(shí)第一螺栓52的運(yùn)動(dòng)路徑設(shè)計(jì)，給抗拔錨固件31中上部部件311和下部底座312間的相對(duì)滑移提供了充分的滑動(dòng)空間；下部底座312預(yù)留第二螺栓孔49和第三螺栓孔50，如圖6c所示，用螺栓將下部底座312與樓板或基礎(chǔ)半剛接連接。