一种自复位抗侧剪力墙与楼板的连接装置及其使用方法

技术领域

本发明涉及一种楼板与剪力墙之间的可变形连接技术领域，具体涉及一种自复位抗侧剪力墙与楼板的连接装置及配置方法。

背景技术

由于社会经济的发展，在建筑物及结构的设计中，结构的安全性及在遭遇地震荷载及冲击荷载之后的功能以及破坏情况越来越受到重视。在以往研究中发现，增设剪力墙可以较好的提高抗震效果。剪力墙通常是由钢筋混凝土构建而成具有较强的刚度和抗应力破坏能力，而自复位抗侧剪力墙不仅刚度大、承载力高，布置灵活，而且在地震作用下可以实现较大的弹性侧移，从而减少墙体的损伤和残余应变。

但是，目前大多数现有的自复位抗侧剪力墙与楼板的连接装置大多结构和连接较为复杂，以及在装置受到震动时，装置不能减低楼板的加速度，从而降低了楼板的稳定性，以及不能有效的消耗地震时的地震能量，以及国内外对建筑结构的研究较少考虑楼板对节点或结构力学性能的影响，如何在不影响节点或结构自复位性能的前提下将楼板的惯性力传递给剪力墙结构，楼板与剪力墙的连接构造措施至关重要。

针对相关技术中的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

针对相关技术中的问题，本发明提出一种自复位抗侧剪力墙与楼板的连接装置及其使用方法，以克服现有相关技术所存在的上述技术问题。

本发明的技术方案是这样实现的：

根据本发明的一个方面，提供了一种自复位抗侧剪力墙与楼板的连接装置。

该自复位抗侧剪力墙与楼板的连接装置包括自复位抗侧剪力墙、楼板、摩擦装置和碳纤维增强层压低阻尼橡胶轴承，所述自复位抗侧剪力墙通过所述碳纤维增强层压低阻尼橡胶轴承与所述楼板连接，所述摩擦装置包括第一连接板、第二连接板、第一铰接接头、第二铰接接头、第一外钢板、第二外钢板、第三外钢板、第四外钢板、中间夹板、第一摩擦片、第二摩擦片、刚强摩擦型螺栓和摩擦型螺栓，所述第一连接板和所述第二连接板上端开设有第一螺纹孔，所述中间夹板一侧开设有长形槽道，所述第一连接板和所述第二连接板均通过第一螺栓连接在所述自复位抗侧剪力墙和所述楼板一侧，所述第一铰接接头、所述第二铰接接头所述第一外钢板、所述第二外钢板、所述第三外钢板、所述第四外钢板、所述中间夹板、所述第一摩擦片和所述第二摩擦片均开设有若干与所述刚强摩擦型螺栓和所述摩擦型螺栓相匹配的通孔，所述第一铰接接头通过轴承与所述第一外钢板和所述第二外钢板一端连接，所述第一外钢板和所述第二外钢板中间通过所述刚强摩擦型螺栓与所述中间夹板连接，所述中间夹板一侧通过摩擦型螺栓与所述第一摩擦片、所述第二摩擦片、所述第三外钢板和第四外钢板连接，所述摩擦型螺栓贯穿所述长形槽道，所述第三外钢板和所述第四外钢板通过所述刚强摩擦型螺栓与所述第二铰接接头连接，所述第一铰接接头和所述第二铰接接头一侧分别与所述第一连接板和所述第二连接板固定连接，所述楼板上下两侧内壁均通过所述碳纤维增强层压低阻尼橡胶轴承固定设有第一固定板，所述第一固定板两侧内壁分别开设有第一滑槽和第二滑槽，所述第二滑槽两侧均设置有若干第一圆孔，所述自复位抗侧剪力墙上下两侧均通过所述碳纤维增强层压低阻尼橡胶轴承固定设有第二固定板，所述第二固定板两侧分别开设有第三滑槽和第四滑槽，所述第四滑槽两侧均设置有若干第二圆孔，所述第一滑槽和第四滑槽通过连接杆连接，所述连接杆两端进固定设有与所述第一滑槽和所述第四滑槽相匹配的凸起，所述连接杆一侧对称固定设有与所述第二滑槽、所述第三滑槽、所述第一圆孔和所述第二圆孔相匹配的滑杆，所述滑杆贯穿所述连接杆，所述第一滑槽、所述第四滑槽和所述凸起两侧均固定设有阻尼片，所述自复位抗侧剪力墙一侧和所述楼板一侧分别固定设有第一支撑板和第二支撑板，所述第一支撑板和所述第二支撑板通过所述碳纤维增强层压低阻尼橡胶轴承连接，所述楼板一侧均固定设有L型连接板，所述L型连接板一侧均铰接有固定杆，所述固定杆一端均与所述第一铰接接头铰接。

进一步的，所述碳纤维增强层压低阻尼橡胶轴承包括上端板、下端板、碳纤维增强橡胶层和高强摩擦型螺栓，所述碳纤维增强橡胶层两端分别固定设有上端板和下端板，所述上端板和所述下端板均通过高强摩擦型螺栓固定在所述自复位抗侧剪力墙和所述楼板一侧。

进一步的，所述凸起为梯形凸起。

进一步的，所述楼板一端外壁均固定套设有固定环，所述固定环一端均固定设有支撑杆，所述支撑杆一端均与所述自复位抗侧剪力墙一侧固定连接。

进一步的，所述中间夹板、所述第一摩擦片和所述第二摩擦片之间均设有摩擦界面。

进一步的，所述通孔的直径比所述高强摩擦型螺栓的直径大.mm。

进一步的，所述碳纤维增强层橡胶轴承的钢端板与所述楼板之间采用灌浆。

根据本发明的另一方面，提供了一种自复位抗侧剪力墙与楼板的连接装置的使用方法。

该自复位抗侧剪力墙与楼板的连接装置的使用，包括以下步骤：

首先放线、定位，张拉无粘结预应力筋，将自复位抗侧剪力墙安装在基础之上；

接着安装楼板沿自复位抗侧剪力墙四周断开并保留一定的空隙以便于安装摩擦装置和碳纤维增强层压低阻尼橡胶轴承；

以及通过螺栓将上端板和下端板进行安装在自复位抗侧剪力墙一侧和第一固定板和第二固定板一侧，以及通过连接杆和凸起将第一固定板和第二固定板连接起来，以及将滑杆和连接杆推至到相应位置；

然后通过螺栓穿过第一螺纹孔将第一连接板和第二连接板分别固定在自复位抗侧剪力墙和楼板一侧，以及通过轴承将第一铰接接头与第一外钢板和第二外钢板连接起来，以及通过刚强摩擦型螺栓穿过第一外钢板、中间板和第二外钢板一侧，以及通过摩擦型螺栓穿过长形槽道、第一摩擦片、第二摩擦片、第三外钢板和第四外钢板一侧，以及在通过轴承将第三外钢板和第四外钢板与第二铰接接头连接，从而对摩擦装置进行组装，以及通过L连接板上的固定杆与第一铰接接头通过轴承连接起来；

最后进行碳纤维增强层压低阻尼橡胶轴承的组装，即利用高强摩擦型螺栓将上端板和下端板固定在自复位抗侧剪力墙的两个侧面与楼板间隙处，将碳纤维增强橡胶层附着在上端板和下端板之间。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：摩擦装置沿着自复位抗侧剪力墙的抗侧方向布置，一端安装在楼板下部，一端安装在自复位抗侧剪力墙的墙端；此装置将地震水平惯性力从楼板传递到自复位抗侧剪力墙，以及通过连接杆在第一滑槽和第四滑槽中收阻尼片的阻尼力影响，以及滑杆通过第二滑槽和第三滑槽的阻力影响，从而降低了楼板加速度，并保持楼板的稳定性，通过摩擦装置中间的耗能段消耗地震能量，碳纤维增强层压低阻尼橡胶轴承固定在自复位抗侧剪力墙的两侧与楼板间隙处，此轴承在大剪切变形下具有几乎线性的弹性响应具有显著的压缩刚度，用于保持自复位抗侧剪力墙的平面外稳定性，并为变形连接提供可预测和可靠的后弹性刚度，利用碳纤维增强橡胶层防止自复位抗侧剪力墙与楼板的碰撞损坏。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是根据本发明实施例的一种自复位抗侧剪力墙与楼板的连接装置的结构示意图；

图2是图1中A处的放大图；

图3是根据本发明实施例的一种自复位抗侧剪力墙与楼板的连接装置中L型连接杆的结构示意图；

图4是根据本发明实施例的一种自复位抗侧剪力墙与楼板的连接装置中碳纤维增强层压低阻尼橡胶轴承的结构示意图；

图5是根据本发明实施例的一种自复位抗侧剪力墙与楼板的连接装置中摩擦装置的连接的结构立体图；

图6是根据本发明实施例的一种自复位抗侧剪力墙与楼板的连接装置中连接板和铰接接头的结构示意图；

图7是根据本发明实施例的一种自复位抗侧剪力墙与楼板的连接装置中外钢板的的结构示意图；

图8是根据本发明实施例的一种自复位抗侧剪力墙与楼板的连接装置中摩擦片的结构示意图；

图9是根据本发明实施例的一种自复位抗侧剪力墙与楼板的连接装置中中间夹板的结构示意图；

图10是根据本发明实施例的一种自复位抗侧剪力墙与楼板的连接装置中刚强摩擦型螺栓和摩擦型螺栓的结构示意图。

附图标记：

1、自复位抗侧剪力墙；2、楼板；3、摩擦装置；4、碳纤维增强层压低阻尼橡胶轴承；5、第一连接板；6、第二连接板；7、第一铰接接头；8、第二铰接接头；9、第一外钢板；10、第二外钢板；11、第三外钢板；12、第四外钢板；13、中间夹板；14、第一摩擦片；15、第二摩擦片；16、刚强摩擦型螺栓；17、摩擦型螺栓；18、第一螺纹孔；19、长形槽道；20、通孔；21、第一固定板；22、第一滑槽；23、第二滑槽；24、第一圆孔；25、第二固定板；26、第三滑槽；27、第四滑槽；28、第二圆孔；29、连接杆；30、凸起；31、滑杆；32、阻尼片；33、第一支撑板；34、第二支撑板；35、上端板；36、下端板；37、碳纤维增强橡胶层；38、L型连接板；39、固定杆。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

根据本发明的实施例，提供了一种自复位抗侧剪力墙与楼板的连接装置。

实施例一：

请参阅图1-10该自复位抗侧剪力墙与楼板的连接装置包括自复位抗侧剪力墙1、楼板2、摩擦装置3和碳纤维增强层压低阻尼橡胶轴承4，所述自复位抗侧剪力墙1通过所述碳纤维增强层压低阻尼橡胶轴承4与所述楼板2连接，所述摩擦装置3包括第一连接板5、第二连接板6、第一铰接接头7、第二铰接接头8、第一外钢板9、第二外钢板10、第三外钢板11、第四外钢板12、中间夹板13、第一摩擦片14、第二摩擦片15、刚强摩擦型螺栓16和摩擦型螺栓17，所述第一连接板5和所述第二连接板6上端开设有第一螺纹孔18，所述中间夹板13一侧开设有长形槽道19，所述第一连接板5和所述第二连接板6均通过第一螺栓连接在所述自复位抗侧剪力墙1和所述楼板2一侧，所述第一铰接接头7、所述第二铰接接头8所述第一外钢板9、所述第二外钢板10、所述第三外钢板11、所述第四外钢板12、所述中间夹板13、所述第一摩擦片14和所述第二摩擦片15均开设有若干与所述刚强摩擦型螺栓16和所述摩擦型螺栓17相匹配的通孔20，所述第一铰接接头7通过轴承与所述第一外钢板9和所述第二外钢板10一端连接，所述第一外钢板9和所述第二外钢板10中间通过所述刚强摩擦型螺栓16与所述中间夹板13连接，所述中间夹板13一侧通过摩擦型螺栓17与所述第一摩擦片14、所述第二摩擦片15、所述第三外钢板11和第四外钢板12连接，所述摩擦型螺栓17贯穿所述长形槽道19，所述第三外钢板11和所述第四外钢板12通过所述刚强摩擦型螺栓16与所述第二铰接接头8连接，所述第一铰接接头7和所述第二铰接接头8一侧分别与所述第一连接板5和所述第二连接板6固定连接，所述楼板2上下两侧内壁均通过所述碳纤维增强层压低阻尼橡胶轴承4固定设有第一固定板21，所述第一固定板21两侧内壁分别开设有第一滑槽22和第二滑槽23，所述第二滑槽23两侧均设置有若干第一圆孔24，所述自复位抗侧剪力墙1上下两侧均通过所述碳纤维增强层压低阻尼橡胶轴承4固定设有第二固定板25，所述第二固定板25两侧分别开设有第三滑槽26和第四滑槽27，所述第四滑槽27两侧均设置有若干第二圆孔28，所述第一滑槽22和第四滑槽27通过连接杆29连接，所述连接杆29两端进固定设有与所述第一滑槽22和所述第四滑槽27相匹配的凸起30，所述连接杆29一侧对称固定设有与所述第二滑槽23、所述第三滑槽26、所述第一圆孔24和所述第二圆孔28相匹配的滑杆31，所述滑杆31贯穿所述连接杆29，所述第一滑槽22、所述第四滑槽27和所述凸起30两侧均固定设有阻尼片32，所述自复位抗侧剪力墙1一侧和所述楼板2一侧分别固定设有第一支撑板33和第二支撑板34，所述第一支撑板33和所述第二支撑板34通过所述碳纤维增强层压低阻尼橡胶轴承4连接，所述楼板2一侧均固定设有L型连接板38，所述L型连接板38一侧均铰接有固定杆39，所述固定杆39一端均与所述第一铰接接头7铰接。

在进一步的实施例中，所述碳纤维增强层压低阻尼橡胶轴承4包括上端板35、下端板36、碳纤维增强橡胶层37和高强摩擦型螺栓17，所述碳纤维增强橡胶层37两端分别固定设有上端板35和下端板36，所述上端板35和所述下端板36均通过高强摩擦型螺栓17固定在所述自复位抗侧剪力墙1和所述楼板2一侧。

在进一步的实施例中，所述凸起30为梯形凸起30。

在进一步的实施例中，所述楼板2一端外壁均固定套设有固定环，所述固定环一端均固定设有支撑杆，所述支撑杆一端均与所述自复位抗侧剪力墙1一侧固定连接。

在进一步的实施例中，所述中间夹板13、所述第一摩擦片14和所述第二摩擦片15之间均设有摩擦界面。

在进一步的实施例中，所述通孔20的直径比所述高强摩擦型螺栓17的直径大1.6mm。

在进一步的实施例中，所述碳纤维增强层橡胶轴承的钢端板与所述楼板2之间采用灌浆。

请参阅图1-10，该自复位抗侧剪力墙与楼板的连接装置的使用，包括以下步骤：

步骤S101，首先放线、定位，张拉无粘结预应力筋，将自复位抗侧剪力墙1安装在基础之上；

步骤S103，接着安装楼板2沿自复位抗侧剪力墙1四周断开并保留一定的空隙以便于安装摩擦装置3和碳纤维增强层压低阻尼橡胶轴承4；

步骤S105，以及通过螺栓将上端板35和下端板36进行安装在自复位抗侧剪力墙1一侧和第一固定板21和第二固定板25一侧，以及通过连接杆29和凸起30将第一固定板21和第二固定板25连接起来，以及将滑杆31和连接杆29推至到相应位置；

步骤S107，然后通过螺栓穿过第一螺纹孔18将第一连接板5和第二连接板6分别固定在自复位抗侧剪力墙1和楼板2一侧，以及通过轴承将第一铰接接头7与第一外钢板9和第二外钢板10连接起来，以及通过刚强摩擦型螺栓16穿过第一外钢板9、中间板和第二外钢板10一侧，以及通过摩擦型螺栓17穿过长形槽道19、第一摩擦片14、第二摩擦片15、第三外钢板11和第四外钢板12一侧，以及在通过轴承将第三外钢板11和第四外钢板12与第二铰接接头8连接，从而对摩擦装置3进行组装，以及通过L连接板上的固定杆39与第一铰接接头7通过轴承连接起来；

步骤S109，最后进行碳纤维增强层压低阻尼橡胶轴承4的组装，即利用高强摩擦型螺栓17将上端板35和下端板36固定在自复位抗侧剪力墙1的两个侧面与楼板2间隙处，将碳纤维增强橡胶层37附着在上端板35和下端板36之间。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：摩擦装置3沿着自复位抗侧剪力墙1的抗侧方向布置，一端安装在楼板下2部，一端安装在自复位抗侧剪力墙1的墙端；此装置将地震水平惯性力从楼板传递到自复位抗侧剪力墙1，以及通过连接杆29在第一滑槽22和第四滑槽27中收阻尼片32的阻尼力影响，以及滑杆31通过第二滑槽23和第三滑槽26的阻力影响，从而降低了楼板2加速度，并保持楼板2的稳定性，通过摩擦装置3中间的耗能段消耗地震能量，碳纤维增强层压低阻尼橡胶轴承4固定在自复位抗侧剪力墙1的两侧与楼板2间隙处，此轴承在大剪切变形下具有几乎线性的弹性响应具有显著的压缩刚度，用于保持自复位抗侧剪力墙1的平面外稳定性，并为变形连接提供可预测和可靠的后弹性刚度，利用碳纤维增强橡胶层37防止自复位抗侧剪力墙1与楼板2的碰撞损坏。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。