本發明涉及建筑結構技術領域，尤其是涉及組合約束雙鋼板混凝土剪力墻及其施工方法。

背景技術：

雙鋼板混凝土剪力墻是近年來發展起來的一種新型高效的組合構件，它由兩側的外包鋼板和中間的內填混凝土組成，并通過一定的連接構造保證外包鋼板與內填混凝土協同工作。通過組合作用的發揮，雙鋼板混凝土剪力墻能夠充分發揮鋼板和混凝土兩者的材料性能。雙鋼板混凝土剪力墻中的鋼板不僅可以直接承擔外荷載，還可以為內填混凝土提供側向約束，使管內混凝土處于三向受壓的應力狀態，提高混凝土的抗壓強度和變形能力。內填混凝土也能為鋼板提供側向支撐，增強鋼板的局部穩定性能，避免或延緩鋼板發生局部屈曲，使鋼板性能得到充分發揮。由于上述組合作用的發揮，雙鋼板混凝土剪力墻具有較高的承載力、變形能力以及良好的抗沖擊性能等。另外，外包鋼板在施工階段可作為混凝土澆筑的模板使用，從而大大縮短工期，并且在使用階段可防止混凝土裂縫外露。由于上述優點，雙鋼板混凝土剪力墻在實際工程中得到了越來越廣泛的應用。

隨著建筑高度的增加，豎向承重構件的截面尺寸也隨之增加，從而減小了建筑的使用面積，降低了建筑的經濟效益。將高強混凝土用于高層建筑結構的豎向承重構件中是減小豎向承重構件截面尺寸的一個重要技術手段，但高強混凝土延性較差，鋼板無法對高強混凝土提供足夠的約束作用，這在很大程度上制約了雙鋼板高強混凝土剪力墻在實際工程中的應用。

技術實現要素：

本發明的目的在于針對現有技術中的不足，提出一種承載力高、變形能力強的組合約束雙鋼板混凝土剪力墻及其施工方法。

為了實現上述目的，本發明按照下述技術方案實現：

一種組合約束雙鋼板混凝土剪力墻，包括承重鋼板、約束鋼板和若干對拉螺桿；承重鋼板圍成長條形管狀結構且內側設有間隔排列的栓釘，中間內填充混凝土以形成雙鋼板混凝土剪力墻，雙鋼板混凝土剪力墻下部塑性區外包裹一層無粘結材料；內壁設有花紋的約束鋼板焊接成矩形約束鋼管，外套于雙鋼板混凝土剪力墻底部的無粘結材料區段之外，且約束鋼板和無粘結材料之間澆注自流平砂漿，約束鋼板和自流平砂漿形成組合約束板；對拉螺桿貫穿約束鋼管且兩端通過螺母固定。

可選的，所述栓釘對稱排列于相對兩所述承重鋼板的水平方向上，所述栓釘與所述承重鋼板垂直。

可選的，所述無粘結材料是丁基橡膠建筑防水密封膠帶。

可選的，所述約束鋼板的厚度為所述承重鋼板厚度的1/3～1/2。

可選的，所述組合約束板的厚度是所述雙鋼板混凝土剪力墻厚度的1/10～1/5。

可選的，還包括橡膠套，所述橡膠套外包于所述對拉螺桿穿過所述內填混凝土的區段。

可選的，相鄰所述對拉螺桿的間距為所述雙鋼板混凝土剪力墻厚度的1.5～2倍。

一種上述組合約束雙鋼板混凝土剪力墻的施工方法，包括以下步驟：

1)將栓釘焊接于承重鋼板上，在承重鋼板上預留孔洞，將承重鋼板焊接圍成長條形鋼管，在鋼管下部外側包裹一層無粘結材料；

2)在約束鋼板上預留孔洞，將約束鋼板焊接圍成矩形約束鋼管；

3)將約束鋼管外套于承重鋼板圍成的鋼管下部包裹無粘結材料的區段，將對拉螺桿穿過承重鋼板和約束鋼板的預留孔洞，并在對拉螺桿的兩端安裝螺母固定；

4)于承重鋼板圍成的鋼管之內澆筑混凝土，于承重鋼板和約束鋼板之間澆筑自流平砂漿，待混凝土強度達到要求后，擰緊對拉螺桿兩端的螺母。

可選的，步驟3)中，還包括對所述對拉螺桿位于所述承重鋼板圍成的鋼管之內的區段外包橡膠套。

本發明提出的組合約束雙鋼板混凝土剪力墻，能夠有效抑制承重鋼板的局部屈曲和對鋼板內混凝土提供較強約束，提高剪力墻的承載力和變形能力，實現高強混凝土在雙鋼板混凝土剪力墻中的應用。

以下結合附圖和實施例對本發明做進一步說明，但本發明不局限于實施例。

附圖說明

圖1為本發明的構造正視圖；

圖2為圖1的A-A剖面圖；

圖3為圖1的B-B剖面圖；

圖中：1－承重鋼板；2－約束鋼板；3－無粘結材料；4－對拉螺桿；5－螺母；6－混凝土；7－自流平砂漿；8－橡膠；9－栓釘。

具體實施方式

一種組合約束雙鋼板混凝土剪力墻由承重鋼板1、約束鋼板2、無粘結材料3、對拉螺桿4、螺母5、混凝土6、自流平砂漿7、橡膠套8、栓釘9組成。所述的承重鋼板1焊接形成長條形鋼管，中間內填混凝土6，形成雙鋼板混凝土剪力墻(簡稱剪力墻)。剪力墻底部塑性區外裹一層無粘結材料3。所述的栓釘9焊接于承重鋼板1的內側，栓釘9對稱排列于相對兩所述承重鋼板1水平方向上，各栓釘9與所述承重鋼板1垂直，其作用是保證承重鋼板1與內填混凝土6的協同作用。所述的無粘結材料3可采用丁基橡膠建筑防水密封膠帶。一側光滑、一側帶有花紋的約束鋼板2焊接成矩形約束鋼管，鋼板花紋側為約束鋼管的內側。約束鋼板2所圍成的約束鋼管外套于剪力墻底部包裹無粘結材料3的區段。約束鋼板2與無粘結材料3之間澆筑自流平砂漿7，形成組合約束板。采用帶有花紋的約束鋼板2能夠提高約束鋼板2與自流平砂漿7間的界面抗剪強度，使組合約束板能夠充分發揮組合作用。無粘結材料3的作用是消除承重鋼板1與組合約束板之間的界面剪力傳遞，保證組合約束板只起橫向約束作用，而不直接參與承受荷載，防止塑性區轉移到非約束區域。約束鋼板2的厚度為承重鋼板1厚度的1/3～1/2。組合約束板的厚度為剪力墻厚度的1/10～1/5。所述的對拉螺桿4貫穿承重鋼板1和約束鋼板2，并通過螺桿兩端的螺母5固定。對拉螺桿4之間的間距為剪力墻厚度的1.5～2倍。對拉螺桿4的作用是對組合約束板提供橫向支撐，提高組合約束板的橫向抗彎剛度，限制承重鋼板1的局部屈曲，并對內填混凝土6提供較強的約束作用，從而進一步提高混凝土6的變形能力。所述的橡膠套8外包于對拉螺桿4穿過內填混凝土6的區段。橡膠套8的作用是隔離對拉螺桿4與內填混凝土6，避免將內填混凝土6承受的荷載傳至組合約束板，確保組合約束板的約束效果。

本發明的施工方法為：

先分別完成約束鋼板2、帶栓釘9的承重鋼板1的制作，并且需在承重鋼板1、約束鋼板2的相應位置預留孔洞。其次，將承重鋼板1焊接成長條形結構，并在鋼板外側包裹一層無粘結材料3。然后，將四塊一側光滑，一側帶有花紋的約束鋼板2焊接成矩形約束鋼管，鋼板花紋側為約束鋼管的內側。將約束鋼管外套于剪力墻底部包裹無粘結材料3的區段。接著，將對拉螺桿4穿過承重鋼板1和約束鋼板2的預留孔洞，并在對拉螺桿4的兩端安裝螺母5固定。同樣地，完成其它對拉螺桿4的安裝。繼而，對對拉螺桿4穿過內填混凝土6的部分外裹一層橡膠8。最后，澆筑內填混凝土6、承重鋼板1與約束鋼板2間的自流平砂漿7。待混凝土6強度達到要求后，擰緊對拉螺桿4兩端的螺母5即可。

上述實施例僅用來進一步說明本發明的一種組合約束雙鋼板混凝土剪力墻及其施工方法，但本發明并不局限于實施例，凡是依據本發明的技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均落入本發明技術方案的保護范圍內。