一种装配式排钢管混凝土阻尼墙结构及系统的制作方法

1.本公开一般地涉及建筑领域，特别地涉及装配式排钢管混凝土阻尼墙结构及装配式排钢管混凝土阻尼墙系统。


背景技术：

2.在一些高层及超高层剪力墙结构中，为了保证结构具有足够的抗侧刚度，经常会设置长度较大而无洞口的整体剪力墙。剪力墙主要依靠底部形成塑性铰区后的转动耗散外部输入的地震能量，在大震过后结构底部损伤往往很严重。目前的剪力墙结构主要包括钢框架和竖向带缝墙板/防屈曲钢板墙板、或者剪力墙及连梁系统。
3.在钢框架和竖向带缝墙板/防屈曲钢板墙板中，通常设置竖向带缝墙板/防屈曲钢板墙板内嵌于半刚接钢框架中，通过抗剪连接件将两者连为整体，形成组合作用，钢框架的梁、柱作为边界构件承担全部竖向荷载和抵抗大部分倾覆力矩，同时还可作为内填墙板施工模板，以加快施工进度。钢框架结构体系虽然承载力低、抗侧刚度小，但变形能力大。竖向带缝墙板/防屈曲钢板墙板可承担几乎全部的水平力，有效地增加结构的侧向刚度。竖向带缝墙板/防屈曲钢板墙板在小震或中震作用下墙板保持完好，结构具有较大的抗侧刚度，控制结构变形；在大震作用下，内填墙开始破坏耗能，墙板变形能力、延性及耗能能力大幅度提高。震后，墙板的变形相对钢框架的极限变形仍不大，钢框架自身的损伤仍控制在可修复范围内，可将严重受损的内填墙修缮，实现可修复目的。但是，框架内填墙板结构中，竖向带缝墙板/防屈曲钢板墙板通过钢板与框架梁、柱连接，连接方式采用焊接或栓接方式，用钢量大，造价较高，防腐防火性能一般，舒适度较差，与填充墙适应性一般，故其应用受到较大限制。此外，若现场连接采用焊接方式，焊接工作量过大，实现困难；若现场采用螺栓连接方式，螺栓数量需求量大，进一步导致结构用钢量增加。结构梁均采用钢梁，楼板竖向刚度及舒适度差，造价高。
4.在剪力墙及连梁系统中，剪力墙作为抗震性能优异的构件大量应用于高层建筑中，在罕遇地震作用下，剪力墙连梁为结构整体耗能的主要构件，占构件耗能比例达到90％以上。传统设计中，剪力墙连梁采用混凝土连梁，为控制剪力墙的整体性，连梁跨高比一般在3以内；跨高比3以内的混凝土连梁破坏形式为剪切型破坏，剪切破坏为脆性破坏，耗能能力极差；如采用分缝连梁等措施，又造成施工困难、影响工期的问题。
5.因此，急需一种装配式排钢管混凝土阻尼墙结构及装配式排钢管混凝土阻尼墙系统，以至少部分地解决目前的技术中存在的问题。


技术实现要素：

6.本公开的目的是提供一种装配式排钢管混凝土阻尼墙结构及装配式排钢管混凝土阻尼墙系统，其阻尼墙结构部件能够部品化设计及生产，重复率高、预制率高，防腐蚀、防火性能好，抗震性能好，施工便捷，以较低的工程造价实现了很好的结构受力性能和抗震性能，达到装配式排钢管混凝土剪力墙结构的刚度可调和塑性可控。
7.根据本公开的第一方面，提供了一种装配式排钢管混凝土阻尼墙结构。该结构包括：一对排钢管混凝土墙肢，一对所述排钢管混凝土墙肢彼此相对设置；排钢管混凝土阻尼墙，包括一对端柱、多个连梁阻尼器以及分割墙，其中多个所述连梁阻尼器设置在一对所述端柱中并且沿一对所述端柱竖向均匀间隔排列，并且其中所述分割墙设置在多个所述连梁阻尼器中的相邻阻尼器中；以及一对连接节点，一对所述连接节点中的相应连接节点分别设置在所述排钢管混凝土阻尼墙与一对所述排钢管混凝土墙肢的相应墙肢之间，用以连接所述排钢管混凝土阻尼墙及一对所述排钢管混凝土墙肢的相应墙肢。
8.在一些实施例中，一对所述连接节点中的至少一个连接节点包括混凝土后浇带，并且一对所述端柱中的至少一个端柱包括圆钢管混凝土芯柱、外包混凝土和外伸钢筋，其中所述圆钢管混凝土芯柱被所述外包混凝土包围，所述外伸钢筋的一端设置在所述外包混凝土中并且围绕所述圆钢管混凝土芯柱，另一端延伸至所述混凝土后浇带内。
9.在一些实施例中，所述连梁阻尼器包括钢筋混凝土连梁阻尼器，所述钢筋混凝土连梁阻尼器包括钢筋混凝土连梁、螺旋纵筋以及箍筋，所述螺旋纵筋竖向均匀地设置在所述钢筋混凝土连梁内并且两端延伸入所述端柱而缠绕所述圆钢管混凝土芯柱，所述箍筋用于在所述钢筋混凝土连梁内紧箍所述螺旋纵筋。
10.在一些实施例中，所述连梁阻尼器包括防屈曲钢板连梁阻尼器，所述防屈曲钢板连梁阻尼器包括防屈曲钢板连梁、混凝土盖板以及第一对拉螺栓，所述防屈曲钢板连梁两端耦接至所述圆钢管混凝土芯柱并且经由所述第一对拉螺栓由所述混凝土盖板外包。
11.在一些实施例中，所述连梁阻尼器包括波形钢板连梁阻尼器，所述波形钢板连梁阻尼器包括波形钢板连梁、防火板以及第二对拉螺栓，所述波形钢板连梁两端耦接至所述圆钢管混凝土芯柱并且经由所述第二对拉螺栓由所述防火板外包。
12.在一些实施例中，所述混凝土盖板两端设置填充物，所述填充物包括以下中的一者或多者：蒸压加气混凝土条板、蒸压加气混凝土砌块和岩棉。
13.在一些实施例中，所述波形钢板连梁阻尼器还包括端板埋件，所述端板埋件一端耦接至所述波形钢板连梁并且另一端耦接至所述圆钢管混凝土芯柱。
14.根据本公开的第二方面，提供了一种装配式排钢管混凝土阻尼墙系统。该系统包括：根据本公开第一方面的多个阻尼墙结构；以及竖向拼接节点，设置在多个所述阻尼墙结构中的相邻阻尼墙结构处。
15.在一些实施例中，所述竖向拼接节点包括橡胶支座节点，所述橡胶支座节点包括橡胶垫、环板、第一纵筋以及第一后浇超高性能混凝土，所述橡胶垫设置在多个所述阻尼墙结构的上下相邻端柱的圆钢管混凝土芯柱间，所述环板与所述圆钢管混凝土芯柱的圆钢管连接并且包围所述橡胶垫，所述第一纵筋设置在端柱中并且经由所述第一后浇超高性能混凝土彼此搭接。
16.在一些实施例中，所述竖向拼接节点包括灌浆套管节点，所述灌浆套管节点包括外套管节点和内插管节点中的一者或多者；其中所述外套管节点包括外套管、第一环筋、第二后浇超高性能混凝土以及第二纵筋，所述外套管内设置有所述第一环筋，所述第二纵筋一端设置在端柱中并且另一端耦接至所述外套管，并且所述第二后浇超高性能混凝土用以至少填充所述外套管和所述第一环筋；以及其中所述内插管节点包括内插管、第二环筋、第三后浇超高性能混凝土以及第三纵筋，所述内插管设置在所述圆钢管混凝土芯柱的端口扩
大圆钢管内并且经由所述第二环筋与所述圆钢管连接，所述第三纵筋一端设置在端柱中并且另一端耦接至所述圆钢管混凝土芯柱的端口扩大圆钢管处，第三后浇超高性能混凝土用以至少填充所述内插管和所述第二环筋。
17.根据本公开的各个实施例至少可以起到如下有益效果：
18.根据本公开各实施例的装配式排钢管混凝土阻尼墙结构为全预制装配式结构，预制率高；排钢管混凝土阻尼墙能够实现标准化设计、生产；阻尼墙模板能够重复使用，节约模板造价；阻尼墙形状规则，车辆运输效率高，节约运输成本；阻尼墙形状简单，生产线简单，节省工厂生产成本。
19.根据本公开实施例的连梁阻尼器能够在工厂完成连接，现场仅需连接装配式排钢管阻尼墙，现场工作简单；装配式排钢管混凝土阻尼墙能够多层整体安装，施工速度快；装配式排钢管混凝土阻尼墙侧向连接节点采用钢筋搭接后浇混凝土施工，避免传统阻尼墙连接焊接、栓接工作量过多的缺点，施工技术成熟、简单，验收便利，施工技术可靠，经济性突出。
20.根据本公开实施例的装配式排钢管混凝土阻尼墙结构中，连梁阻尼器能够采用混凝土连梁或防屈曲钢板连梁、波纹钢板连梁，经济性突出。连梁阻尼器含钢量较低，阻尼墙造价相对于普通钢结构成本低，能够解决普通阻尼器造价高的痼疾。
21.根据本公开实施例的装配式排钢管混凝土阻尼墙与排钢管混凝土墙肢、结构梁等厚度较低，不存在外露等影响室内空间的问题；端柱、防屈曲钢板连梁、波纹钢板连梁等均采用外包混凝土或防火板等方式，解决了钢结构防腐防火的耐久性问题。
22.根据本公开实施例的连梁阻尼器高度、数量均能够根据需求灵活调整，刚度可控；连梁阻尼器承载力可调整，耗能稳定、延性好，能够实现先连梁阻尼器破坏，后墙肢破坏，塑性可控；连梁阻尼器采用分离式的布置，有利于震后更换，可以解决震后修复难的问题。
23.根据本公开实施例的钢筋混凝土连梁阻尼器纵筋能够采用低强度小直径钢筋(如d6～d12)竖向均匀的螺旋布置的方式，其延性及耗能能力高于普通混凝土连梁，施工方便；纵筋不必对芯柱穿心，保证芯柱的整体性，纵筋锚固可靠。防屈曲钢板连梁阻尼器跨高比未设置上下翼缘，连接简单，节省翼缘用钢量；采用双板方式，分别焊接于端柱芯柱两侧，钢板连梁传力可靠，焊接便捷。波形钢板连梁阻尼器未设置上下翼缘，波纹钢板波纹横向设置，连接简单，节省翼缘用钢量；端柱与波形钢板直接采用端板埋件连接，适用于各种波纹钢板板型。
24.根据本公开实施例的分隔墙设置于连梁阻尼器之间，能够调整连梁阻尼器的刚度和数量，满足不同结构对连梁阻尼器的各种需求；分隔墙重量轻，能够减轻装配式排钢管混凝土阻尼墙重量。
25.根据本公开实施例的排钢管混凝土阻尼墙结构竖向拼接节点采用橡胶支座节点，能够与预制混凝土接触面变形协调，保证橡胶垫传递钢管芯柱内力的稳定性。钢管芯柱内设置橡胶垫，干式施工，施工简单快捷，安装质量有保证；上、下钢管焊接与环板处，安装误差容忍度高，焊接简单；节点处避开连梁，与分隔墙现场连接，施工简单、快捷。
26.根据本公开实施例的灌浆套管节点可以采用外套管形式或内插管形式，通过环筋与超高性能混凝土uhpc传力，芯柱钢管无焊接作业，安装误差容忍度高，施工简单；芯柱钢管与套管间设置空隙，后浇uhpc，质量可控，验收便捷。
27.根据本公开的各个实施例的布置能够显著提高装配式排钢管混凝土剪力墙结构的变形和耗能能力，减轻主体墙肢的损伤。
28.应当理解，发明内容部分中所描述的内容并非旨在限定本公开的实施例的关键或重要特征，亦非用于限制本公开的范围。本公开的其它特征将通过以下的描述变得容易理解。
附图说明
29.通过参考附图阅读下文的详细描述，本公开的实施例的上述以及其他目的、特征和优点将变得易于理解。在附图中，以示例而非限制性的方式示出了本公开的若干实施例，其中：
30.图1示出了根据本公开的一些实施例的装配式排钢管混凝土阻尼墙结构的示意图；
31.图2示出了根据本公开的一个实施例的装配式排钢管混凝土阻尼墙结构截面1-1的示意图；
32.图3示出了根据本公开的另一实施例的装配式排钢管混凝土阻尼墙结构截面1-1的示意图；
33.图4示出了根据本公开的一些实施例的钢筋混凝土连梁阻尼器结构示意图；
34.图5示出了根据本公开的一些实施例的钢筋混凝土连梁阻尼器结构截面1-1示意图；
35.图6示出了根据本公开的一些实施例的防屈曲钢板连梁阻尼器结构截面示意图；
36.图7示出了根据本公开的一些实施例的防屈曲钢板连梁阻尼器结构截面2-2示意图；
37.图8示出了根据本公开的一些实施例的波形钢板连梁阻尼器结构示意图；
38.图9示出了根据本公开的一些实施例的波形钢板连梁阻尼器结构截面3-3示意图；
39.图10示出了根据本公开的一些实施例的装配式排钢管混凝土阻尼墙系统的竖向拼接节点为橡胶支座节点的示意图；
40.图11示出了根据本公开的一些实施例的装配式排钢管混凝土阻尼墙系统的橡胶支座节点截面1-1的示意图；
41.图12示出了根据本公开的一些实施例的装配式排钢管混凝土阻尼墙系统的橡胶支座节点截面2-2的示意图；
42.图13示出了根据本公开的一些实施例的装配式排钢管混凝土阻尼墙系统的竖向拼接节点为外套管式灌浆套管节点的示意图；
43.图14示出了根据本公开的一些实施例的装配式排钢管混凝土阻尼墙系统的外套管式灌浆套管节点截面1-1的示意图；
44.图15示出了根据本公开的一些实施例的装配式排钢管混凝土阻尼墙系统的竖向拼接节点为内插管式灌浆套管节点的示意图；以及
45.图16示出了根据本公开的一些实施例的装配式排钢管混凝土阻尼墙系统的内插管式灌浆套管节点截面1-1的示意图。
46.在各个附图中，相同或对应的标号表示相同或对应的部分。
具体实施方式
47.下面结合附图和实施方式对本发明实施例作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于解释相关内容，而非对本发明实施例的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明实施例相关的部分。
48.需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明实施例中的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施方式来详细说明本发明实施例。
49.如前所述，目前的剪力墙主要依靠底部形成塑性铰区后的转动耗散外部输入的地震能量，在大震过后结构底部损伤往往很严重。竖向带缝墙板/防屈曲钢板墙板通过钢板与框架梁、柱连接，连接方式采用焊接或栓接方式，用钢量大，造价较高，防腐防火性能一般，舒适度较差，与填充墙适应性一般，故其应用受到较大限制。此外，如现场连接采用焊接方式，焊接工作量过大，实现困难；如现场采用螺栓连接方式，螺栓数量需求量大，进一步导致结构用钢量增加。结构梁均采用钢梁，楼板竖向刚度及舒适度差，造价高。而且，剪力墙连梁的剪切破坏为脆性破坏，耗能能力极差；如采用分缝连梁等措施，又造成施工困难、影响工期的问题。
50.针对以上问题，根据本公开实施例的装配式排钢管混凝土阻尼墙通过在预制排钢管混凝土剪力墙中设置特定结构的连梁阻尼器来提高结构的变形和耗能能力，其中多连梁协调两侧墙肢的变形，能够将多连梁设计为墙体的抗震第一道防线，在承受水平荷载作用下，多连梁率先进入屈服损伤，而此时预制排钢管墙肢模块均处于弹性状态，减缓预制排钢管墙肢混凝土出现损伤的时间，并降低预制排钢管墙肢的塑性损伤程度。此外，在装配式排钢管混凝土剪力墙的设计中，装配式排钢管混凝土阻尼墙结构的刚度可根据需求进行调整。
51.下面将结合附图1至附图16介绍本公开的示例实施例。
52.图1示出了根据本公开的一些实施例的装配式排钢管混凝土阻尼墙结构100的示意图。图1所示的实施例为组装后的装配式排钢管混凝土阻尼墙结构100的示意图。整体地，阻尼墙结构100包括排钢管混凝土墙肢1、排钢管混凝土阻尼墙3及连接节点5。其中，排钢管混凝土墙肢1为两个并且彼此相对设置。换言之，一对排钢管混凝土墙肢1分别位于阻尼墙结构100的两端。排钢管混凝土墙肢1为阻尼墙结构100的主要抗侧力构件和竖向受力构件，能够承担建筑的竖向荷载和地震引起的水平荷载。应当理解，一对排钢管混凝土墙肢1中的两个墙肢可以是完全相同的结构，也可以是不同的结构，本公开对此不作限制。
53.在一个实施例中，排钢管混凝土阻尼墙3设置在一对排钢管混凝土墙肢1之间并且包括一对端柱31、多个连梁阻尼器33以及多个分割墙35，其中多个连梁阻尼器33设置在一对端柱31中并且沿一对端柱31竖向均匀间隔排列。在其他实施例中，根据结构需要，多个连梁阻尼器33还可以沿一对端柱31竖向非均匀间隔排列，以提升局部受力较大位置的整体强度。排钢管混凝土阻尼墙3能够协调墙肢整体变形，在地震作用下进行耗能，减轻排钢管混凝土墙肢1的损伤。
54.这样一来，装配式排钢管混凝土阻尼墙3中的多个连梁阻尼器33能够协调两侧墙肢的变形，能够将多连梁设计为墙体的抗震第一道防线，在承受水平荷载作用下，多连梁率先进入屈服损伤，而此时预制排钢管墙肢模块均处于弹性状态，从而减缓预制排钢管墙肢混凝土出现损伤的时间，并且降低预制排钢管墙肢的塑性损伤程度。此外，在装配式排钢管
混凝土剪力墙的设计中，装配式排钢管混凝土阻尼墙结构100的刚度能够根据需求进行调整。
55.在一个实施例中，继续参考图1，分割墙35设置在多个连梁阻尼器33中的相邻阻尼器中。在一个具体工程实例中，分隔墙35的高度例如可以是20mm～2000mm，并且分隔墙可以是缝，也可以是墙。这样一来，分割墙能够分隔连梁阻尼器，调整连梁阻尼器的刚度和数量，满足结构对连梁阻尼器的各种需求。
56.在一个实施例中，排钢管混凝土阻尼墙3通过连接节点5与排钢管混凝土墙肢1连接。连接节点5可以是混凝土后浇带。也即，连接节点5能够通过后浇混凝土而形成。
57.在一些实施例中，排钢管混凝土墙肢1可以是不同形状的，例如如图2所示的一字型或者如图3所示的l型。图2示出了根据本公开的一个实施例的装配式排钢管混凝土阻尼墙结构100截面1-1的示意图。图3示出了根据本公开的另一实施例的装配式排钢管混凝土阻尼墙结构100截面1-1的示意图。
58.参照图2，阻尼墙结构100的两个排钢管混凝土墙肢1与排钢管混凝土阻尼墙3和连接节点5呈现一字型。在图3中，阻尼墙结构100的两个排钢管混凝土墙肢1与排钢管混凝土阻尼墙3和连接节点5则呈现l型，并且排钢管混凝土墙肢1的大小和尺寸不一致。在其他实施例中，两个排钢管混凝土墙肢1还可以是t型或者其他任意合适的形状。
59.在一个实施例中，排钢管混凝土阻尼墙3高度可以与排钢管混凝土墙肢1相同，采用多层安装，例如2层或3层。在一个具体工程实例中，排钢管混凝土阻尼墙1长度可以为0.8米至3m，厚度可以为200mm至300mm，高度可以为3m至12m，重量可以为3吨至10吨，采用全预制形式。连接节点5可以在施工现场现浇混凝土而得到。
60.在一些实施例中，连梁阻尼器33可以采用钢筋混凝土连梁阻尼器331、防屈曲钢板连梁阻尼器333和波形钢板连梁阻尼器335，这将在下文结合图4至图9进行更详细地介绍。
61.图4示出了根据本公开的一些实施例的钢筋混凝土连梁阻尼器331结构示意图，并且示出了与其连接的端柱31的示例性结构。图5示出了根据本公开的一些实施例的钢筋混凝土连梁阻尼器331结构截面1-1示意图。
62.在一些实施例中，如图4所示，端柱31包括圆钢管混凝土芯柱311、外包混凝土313和外伸钢筋315，其中圆钢管混凝土芯柱311被外包混凝土313包围，外伸钢筋315的一端设置在外包混凝土313中并且围绕圆钢管混凝土芯柱311，另一端延伸出外包混凝土313至连接节点(如混凝土后浇带)内。这样一来，圆钢管混凝土芯柱311可以为外伸钢筋315提供约束，使得外伸钢筋315能够承受更高的拉力，外伸钢筋315则与混凝土后浇带共同工作，连接排钢管混凝土阻尼墙3与排钢管混凝土墙肢1。端柱31则能够对连梁阻尼器33进行侧向约束，并且协同连梁阻尼器33共同工作。
63.需要说明，端柱31的结构仅仅是示例性的，还可以采用其他结构的端柱，本公开对此不作限制。还需要说明，图6和图8示出了相同的端柱31的示例结构，下文将不再赘述。
64.继续参考图4和图5，钢筋混凝土连梁阻尼器331可以包括钢筋混凝土连梁3311、螺旋纵筋3313以及箍筋3315，螺旋纵筋3313可以竖向均匀地设置在钢筋混凝土连梁3311内并且两端延伸入所端柱31，螺旋纵筋3313的两端还可以缠绕圆钢管混凝土芯柱311从而被圆钢管混凝土芯柱311固定，箍筋3315可以用于在钢筋混凝土连梁3311内紧箍螺旋纵筋3313，并且箍筋3315可以沿梁长全长加密。钢筋混凝土连梁阻尼器331可以由分隔墙35进行分割。
65.在一个具体的实施例中，钢筋混凝土连梁阻尼器331跨高比可以在3～10之间，连梁为弯曲耗能(混凝土连梁剪切破坏为脆性破坏，不能稳定耗能)；为增加连梁的延性、耗能能力及便于连梁纵筋与端柱的连接，螺旋纵筋3313可以采用小直径低强度钢筋(d6～d12)螺旋布置，并且螺旋纵筋3313未集中于上下面，采用竖向均匀布置方式，这样其抗弯承载力略有降低，但其延性及耗能能力均略有提高；此外，纵筋竖向排列便于纵筋与端柱内圆钢管混凝土芯柱311的连接，纵筋不必对芯柱穿心，保证芯柱的整体性。
66.图6示出了根据本公开的一些实施例的防屈曲钢板连梁阻尼器333结构截面示意图。图7示出了根据本公开的一些实施例的防屈曲钢板连梁阻尼器333结构截面2-2示意图。其中，图6示出了包括圆钢管混凝土芯柱311、外包混凝土313和外伸钢筋315的端柱，其结构和图4中的端柱结构相同，在此不做赘述。
67.参照图6和图7，连梁阻尼器可以是防屈曲钢板连梁阻尼器333，防屈曲钢板连梁阻尼器333可以包括防屈曲钢板连梁3331、混凝土盖板3333以及第一对拉螺栓3335，防屈曲钢板连梁3331两端耦接至圆钢管混凝土芯柱311并且经由第一对拉螺栓3335被混凝土盖板3333外包。防屈曲钢板连梁阻尼器333可以由分隔墙35进行分割。
68.在一个具体实施例中，防屈曲钢板连梁阻尼器333跨高比可以为1以内，连梁为剪切耗能。这是因为，防屈曲钢板连梁可以不设置上下翼缘，为保证钢板耗能稳定，需控制其跨高比为1以内。为增加连梁的延性、耗能能力及便于钢板与端柱的连接，防屈曲钢板连梁3331采用双板方式，分别焊接与端柱芯柱两侧，从而避免连梁钢板引起芯柱钢管的应力集中；防屈曲钢板连梁3331两侧外包混凝土盖板3333，混凝土盖板3333通过第一对拉螺栓3335与连梁钢板连接。
69.在一个实施例中，为保证混凝土盖板3333对防屈曲钢板连梁3331的约束，混凝土盖板3333两侧可以设置弹性填充物3337，确保连梁大变形下盖板不开裂。在一个实施例中，填充物3337可以为蒸压加气混凝土条板/砌块、岩棉等防火材料。
70.图8示出了根据本公开的一些实施例的波形钢板连梁阻尼器335结构示意图。其中，图8示出了包括圆钢管混凝土芯柱311、外包混凝土313和外伸钢筋315的端柱，其结构和图4中的端柱结构相同，在此不做赘述。图9示出了根据本公开的一些实施例的波形钢板连梁阻尼器335结构截面3-3示意图。
71.参照图8和图9，连梁阻尼器可以包括波形钢板连梁阻尼器335，波形钢板连梁阻尼器335可以包括波形钢板连梁3351、防火板3353以及第二对拉螺栓3355，波形钢板连梁3351两端可以耦接至圆钢管混凝土芯柱311并且经由第二对拉螺栓3355由防火板3353外包。在一个实施例中，波形钢板连梁阻尼器335还可以包括端板埋件3357，端板埋件3357一端可以耦接至波形钢板连梁3351并且另一端可以耦接至圆钢管混凝土芯柱311。波形钢板连梁阻尼器335可以由分隔墙35进行分割。
72.在一个具体实施例中，波形钢板连梁阻尼器335跨高比可以为1以内，连梁为剪切耗能。这是因为，波形钢板连梁未设置上下翼缘，为保证钢板耗能稳定，需控制其跨高比为1以内。端柱31可以为波形钢板连梁3351提供侧向约束，波形钢板连梁3351波纹可以横向设置。为便于波形钢板连梁3351与端柱的连接，端柱31与波形钢板连梁3351可以采用端板埋件3357连接。端板埋件3357一端可以与芯柱焊接，一端与波形钢板连梁3351焊接。波形钢板连梁3351两侧可以外包防火板3353，防火板3353通过第二对拉螺栓3355与连梁波形钢板连
接。在一个实施例中，防火板3353可以为蒸压加气混凝土条板/砌块、岩棉等防火板材。
73.在一些实施例中，排钢管混凝土阻尼墙结构100竖向拼接节点可以采用橡胶支座节点，也可以采用灌浆套管节点。其中，竖向拼接节点设置在多个阻尼墙结构100中的上下相邻阻尼墙结构处。下文将结合图10至图16详细介绍排钢管混凝土阻尼墙结构100的竖向拼接节点210的详细实施例。
74.图10示出了根据本公开的一些实施例的装配式排钢管混凝土阻尼墙系统200的竖向拼接节点210为橡胶支座节点230的示意图。图11示出了根据本公开的一些实施例的装配式排钢管混凝土阻尼墙系统200的橡胶支座节点230截面1-1的示意图。图12示出了根据本公开的一些实施例的装配式排钢管混凝土阻尼墙系统200的橡胶支座节点230截面2-2的示意图。
75.在一些实施例中，参照图10至图12，竖向拼接节点210为橡胶支座节点230，橡胶支座节点230可以包括橡胶垫231、环板235、第一纵筋237以及第一后浇超高性能混凝土239，橡胶垫231可以设置在多个阻尼墙结构100的上下相邻端柱31的圆钢管混凝土芯柱311间，环板235可以与圆钢管混凝土芯柱311的圆钢管连接并且包围橡胶垫231，第一纵筋237可以设置在端柱31中并且经由第一后浇超高性能混凝土239彼此搭接。在图10中，分割墙35可以将上下连梁阻尼器33分割开，上下连梁阻尼器33可以分别属于不同的阻尼墙结构100。
76.在这样的实施例中，橡胶支座节点230范围内，钢管内设置橡胶垫传递芯柱混凝土竖向荷载，并且钢管上柱和下柱设置环板235，钢管与环板焊接连接，环板235则能够传递钢管的拉压力和剪力。第一纵筋237采用搭接连接，随后采用后浇超高性能混凝土uhpc，钢筋搭接长度可以降低至普通混凝土的1/3，后浇段长度缩短，提高预制率，现场施工简单。
77.而且，端柱采用全预制混凝土形式，管内、管外混凝土均预制；上柱底面和下柱顶面预制混凝土面均为刚性面，如两者直接接触连接会产生缝隙，局部应力集中导致接触面破坏；橡胶垫具有一定弹性，橡胶垫的变形能够与预制混凝土接触面变形协调，接触面不产生缝隙；此外，橡胶可以为不可压缩材料，钢管柱提供给橡胶垫周边约束，橡胶垫与钢管柱贴合后不会产生变形，保证橡胶垫传递钢管芯柱内力的稳定性。钢管芯柱内设置橡胶垫，干式施工，施工简单快捷，安装质量有保证。而且，上、下钢管焊接与环板235处，安装误差容忍度高，焊接简单。节点处避开连梁，与分隔墙现场连接。分隔墙35可以为砌块、条板等，施工简单、快捷。
78.在一些实施例中，竖向拼接节点210还可以是灌浆套管节点，灌浆套管节点可以包括外套管节点251和内插管节点253中的一者或多者。
79.图13示出了根据本公开的一些实施例的装配式排钢管混凝土阻尼墙系统200的竖向拼接节点210为外套管式灌浆套管节点的示意图。图14示出了根据本公开的一些实施例的装配式排钢管混凝土阻尼墙系统200的外套管式灌浆套管节点截面1-1的示意图。
80.在一个实施例中，参照图13和图14，其中外套管节点251可以包括外套管2511、第一环筋2513、第二后浇超高性能混凝土2515以及第二纵筋2517，外套管2511内可以设置有第一环筋2513，第二纵筋2517一端可以设置在端柱31中并且另一端可以耦接至外套管2511，并且第二后浇超高性能混凝土2515可以用以至少填充外套管2511和第一环筋2513。分割墙35可以将上下连梁阻尼器33分割开，上下连梁阻尼器33可以分别属于不同的阻尼墙结构100。
81.具体地，灌浆外套管节点251区范围内，外套管内侧焊接第一环筋2513，芯柱钢管外侧焊接第一环筋2513；节点区内后浇超高性能混凝土，上柱的轴力、剪力、弯矩等通过后浇uhpc传递至外套管，外套管在将力传递至下柱。第一环筋2513与后浇uhpc咬合，保证传力的可靠。第二纵筋2517焊接至外套管，现场焊接，传力直接，施工便捷。上柱底面和下柱顶面预制混凝土面不能完全接触，两者可以预留缝隙10mm至30mm，后浇uhpc填实，保证芯柱混凝土竖向压力传递的可靠性。
82.图15示出了根据本公开的一些实施例的装配式排钢管混凝土阻尼墙系统200的竖向拼接节点210为内插管式灌浆套管节点的示意图。图16示出了根据本公开的一些实施例的装配式排钢管混凝土阻尼墙系统200的内插管式灌浆套管节点截面1-1的示意图。
83.在一个实施例中，参照图15和图16，内插管节点253可以包括内插管2531、第二环筋2533、第三后浇超高性能混凝土2535以及第三纵筋2537，内插管2531可以设置在圆钢管混凝土芯柱311的端口扩大圆钢管内并且经由第二环筋2533与圆钢管连接，第三纵筋2537的一端可以设置在端柱31中并且另一端耦接至圆钢管混凝土芯柱311的端口扩大圆钢管处，第三后浇超高性能混凝土2535可以用以至少填充内插管2531和第二环筋2533。分割墙35可以将上下连梁阻尼器33分割开，上下连梁阻尼器33可以分别属于不同的阻尼墙结构100。
84.具体地，灌浆内插管节点253区范围内，内插套管外侧焊接环筋，芯柱钢管在节点区扩大截面，内侧焊接第二环筋2533；节点区内后浇超高性能混凝土2535，上柱的轴力、剪力、弯矩等通过后浇超高性能混凝土2535传递至内插管2531，内插管2531在将力传递至下柱；第二环筋2533与后浇uhpc咬合，保证传力的可靠。第三纵筋2537焊接于芯柱钢管扩大端，工厂焊接，上柱纵筋以后浇超高性能混凝土为媒介，通过内插管2531将钢筋拉压力传递至下柱第三纵筋2537。上柱底面和下柱顶面预制混凝土面不能完全接触，两者可以预留缝隙10mm至30mm，后浇超高性能混凝土填实，保证芯柱混凝土竖向压力传递的可靠性，质量可控，验收便捷。灌浆套管节点中，钢管无焊接作业，安装误差容忍度高，施工简单。
85.综上所述，本公开提出了一种兼具刚度可调、塑性可控、高延性、可修复、易于装配的新型装配式排钢管混凝土阻尼墙结构，用于至少部分地解决当前结构中存在的易发生脆性破坏、延性较差、损伤不可控、难以修复、造价高、施工复杂等问题。
86.装配式排钢管混凝土阻尼墙结构是优异的全预制装配式结构，预制率高；排钢管混凝土阻尼墙可标准化设计、生产；阻尼墙类型少，模板可重复使用，节约模板造价；阻尼墙形状规则，车辆运输效率高，节约运输成本；阻尼墙形状简单，生产线简单，节省工厂生产成本。
87.连梁阻尼器能够在工厂完成连接，现场仅需连接装配式排钢管阻尼墙，现场工作简单；装配式排钢管混凝土阻尼墙多层整体安装，施工速度快；装配式排钢管混凝土阻尼墙侧向连接节点采用钢筋搭接后浇混凝土施工，避免传统阻尼墙连接焊接、栓接工作量过多的缺点，施工技术成熟、简单，验收便利，施工技术可靠，经济性突出。
88.装配式排钢管混凝土阻尼墙结构中，连梁阻尼器能够采用混凝土连梁或防屈曲钢板连梁、波纹钢板连梁，经济性突出。连梁阻尼器含钢量可以设置为2％～5％，阻尼墙造价为普通钢结构的1/3～1/2，能够解决普通阻尼器造价高的痼疾。
89.装配式排钢管混凝土阻尼墙与排钢管混凝土墙肢、结构梁等厚度，不存在外露等
影响室内空间的问题；端柱、防屈曲钢板连梁、波纹钢板连梁等均采用外包混凝土或防火板等方式，解决了钢结构防腐防火的耐久性问题。
90.连梁阻尼器高度、数量均能够根据需求灵活调整，刚度可控；连梁阻尼器承载力可调整，耗能稳定、延性好，可实现先连梁阻尼器破坏，后墙肢破坏，塑性可控；连梁阻尼器采用分离式的布置，有利于震后更换，可以解决震后修复难的问题。
91.钢筋混凝土连梁阻尼器纵筋可以采用低强度小直径钢筋(d6～d12)竖向均匀的螺旋布置的方式，其延性及耗能能力高于普通混凝土连梁，施工方便；纵筋不必对芯柱穿心，保证芯柱的整体性，纵筋锚固可靠。
92.防屈曲钢板连梁阻尼器跨高比可以为1以内，未设置上下翼缘，连接简单，节省翼缘用钢量；采用双板方式，分别焊接于端柱芯柱两侧，钢板连梁传力可靠，焊接便捷。
93.波形钢板连梁阻尼器跨高比可以为1以内，未设置上下翼缘，波纹钢板波纹横向设置，连接简单，节省翼缘用钢量；端柱与波形钢板直接采用端板埋件连接，适用于各种波纹钢板板型。
94.分隔墙设置于连梁阻尼器之间，能够调整连梁阻尼器的刚度和数量，满足不同结构对连梁阻尼器的各种需求；分隔墙重量轻，能够减轻装配式排钢管混凝土阻尼墙重量。
95.排钢管混凝土阻尼墙结构竖向拼接节点采用橡胶支座节点，能够与预制混凝土接触面变形协调，保证橡胶垫传递钢管芯柱内力的稳定性。钢管芯柱内设置橡胶垫，干式施工，施工简单快捷，安装质量有保证；上、下钢管焊接与环板处，安装误差容忍度高，焊接简单；节点处避开连梁，与分隔墙现场连接，施工简单、快捷。
96.灌浆套管节点采用外套管形式或内插管形式，通过环筋与uhpc传力，芯柱钢管无焊接作业，安装误差容忍度高，施工简单；芯柱钢管与套管间空隙如10mm至30mm，后浇uhpc，质量可控，验收便捷。
97.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例/方式”、“一些实施例/方式”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例/方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本技术的至少一个实施例/方式或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例/方式或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例/方式或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例/方式或示例以及不同实施例/方式或示例的特征进行结合和组合。
98.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明实施例的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。同时，在本发明实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“耦接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电性连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明实施例中的具体含义。
99.本领域的技术人员应当理解，上述实施方式仅仅是为了清楚地说明本发明实施例，而并非是对本发明实施例的范围进行限定。对于所属领域的技术人员而言，在上述公开
的基础上还可以做出其它变化或变型，并且这些变化或变型仍处于本发明实施例的范围内。

技术特征：
1.一种装配式排钢管混凝土阻尼墙结构(100)，其特征在于，包括：一对排钢管混凝土墙肢(1)，一对所述排钢管混凝土墙肢(1)彼此相对设置；排钢管混凝土阻尼墙(3)，包括一对端柱(31)、多个连梁阻尼器(33)以及分割墙(35)，其中多个所述连梁阻尼器(33)设置在一对所述端柱(31)中并且沿一对所述端柱(31)竖向均匀间隔排列，并且其中所述分割墙(35)设置在多个所述连梁阻尼器(33)中的相邻阻尼器中；以及一对连接节点(5)，一对所述连接节点(5)中的相应连接节点分别设置在所述排钢管混凝土阻尼墙(3)与一对所述排钢管混凝土墙肢(1)的相应墙肢之间，用以连接所述排钢管混凝土阻尼墙(3)及一对所述排钢管混凝土墙肢(1)的相应墙肢。2.根据权利要求1所述的阻尼墙结构(100)，其特征在于，一对所述连接节点(5)中的至少一个连接节点包括混凝土后浇带，并且一对所述端柱(31)中的至少一个端柱包括圆钢管混凝土芯柱(311)、外包混凝土(313)和外伸钢筋(315)，其中所述圆钢管混凝土芯柱(311)被所述外包混凝土(313)包围，所述外伸钢筋(315)的一端设置在所述外包混凝土(313)中并且围绕所述圆钢管混凝土芯柱(311)，另一端延伸至所述混凝土后浇带内。3.根据权利要求2所述的阻尼墙结构(100)，其特征在于，所述连梁阻尼器(33)包括钢筋混凝土连梁阻尼器(331)，所述钢筋混凝土连梁阻尼器(331)包括钢筋混凝土连梁(3311)、螺旋纵筋(3313)以及箍筋(3315)，所述螺旋纵筋(3313)竖向均匀地设置在所述钢筋混凝土连梁(3311)内并且两端延伸入所述端柱(31)而缠绕所述圆钢管混凝土芯柱(311)，所述箍筋(3315)用于在所述钢筋混凝土连梁(3311)内紧箍所述螺旋纵筋(3313)。4.根据权利要求2所述的阻尼墙结构(100)，其特征在于，所述连梁阻尼器(33)包括防屈曲钢板连梁阻尼器(333)，所述防屈曲钢板连梁阻尼器(333)包括防屈曲钢板连梁(3331)、混凝土盖板(3333)以及第一对拉螺栓(3335)，所述防屈曲钢板连梁(3331)两端耦接至所述圆钢管混凝土芯柱(311)并且经由所述第一对拉螺栓(3335)由所述混凝土盖板(3333)外包。5.根据权利要求2所述的阻尼墙结构(100)，其特征在于，所述连梁阻尼器(33)包括波形钢板连梁阻尼器(335)，所述波形钢板连梁阻尼器(335)包括波形钢板连梁(3351)、防火板(3353)以及第二对拉螺栓(3355)，所述波形钢板连梁(3351)两端耦接至所述圆钢管混凝土芯柱(311)并且经由所述第二对拉螺栓(3355)由所述防火板(3353)外包。6.根据权利要求4所述的阻尼墙结构(100)，其特征在于，所述混凝土盖板(3333)两端设置填充物(3337)，所述填充物(3337)包括以下中的一者或多者：蒸压加气混凝土条板、蒸压加气混凝土砌块和岩棉。7.根据权利要求5所述的阻尼墙结构(100)，其特征在于，所述波形钢板连梁阻尼器(335)还包括端板埋件(3357)，所述端板埋件(3357)一端耦接至所述波形钢板连梁(3351)并且另一端耦接至所述圆钢管混凝土芯柱(311)。8.一种装配式排钢管混凝土阻尼墙系统(200)，其特征在于，包括：根据权利要求1至权利要求7任一项所述的多个阻尼墙结构(100)；以及竖向拼接节点(210)，设置在多个所述阻尼墙结构(100)中的相邻阻尼墙结构处。9.根据权利要求8所述的阻尼墙系统(200)，其特征在于，所述竖向拼接节点(210)包括橡胶支座节点(230)，所述橡胶支座节点(230)包括橡胶垫(231)、环板(235)、第一纵筋
(237)以及第一后浇超高性能混凝土(239)，所述橡胶垫(231)设置在多个所述阻尼墙结构(100)的上下相邻端柱(31)的圆钢管混凝土芯柱(311)间，所述环板(235)与所述圆钢管混凝土芯柱(311)的圆钢管连接并且包围所述橡胶垫(231)，所述第一纵筋(237)设置在端柱(31)中并且经由所述第一后浇超高性能混凝土(239)彼此搭接。10.根据权利要求8所述的阻尼墙系统(200)，其特征在于，所述竖向拼接节点(210)包括灌浆套管节点，所述灌浆套管节点包括外套管节点(251)和内插管节点(253)中的一者或多者；其中所述外套管节点(251)包括外套管(2511)、第一环筋(2513)、第二后浇超高性能混凝土(2515)以及第二纵筋(2517)，所述外套管(2511)内设置有所述第一环筋(2513)，所述第二纵筋(2517)一端设置在端柱(31)中并且另一端耦接至所述外套管(2511)，并且所述第二后浇超高性能混凝土(2515)用以至少填充所述外套管(2511)和所述第一环筋(2513)；以及其中所述内插管节点(253)包括内插管(2531)、第二环筋(2533)、第三后浇超高性能混凝土(2535)以及第三纵筋(2537)，所述内插管(2531)设置在圆钢管混凝土芯柱(311)的端口扩大圆钢管内并且经由所述第二环筋(2533)与所述圆钢管连接，所述第三纵筋(2537)一端设置在端柱(31)中并且另一端耦接至所述圆钢管混凝土芯柱(311)的端口扩大圆钢管处，第三后浇超高性能混凝土(2535)用以至少填充所述内插管(2531)和所述第二环筋(2533)。

技术总结
本公开涉及装配式排钢管混凝土阻尼墙结构和系统。该阻尼墙结构包括：一对排钢管混凝土墙肢，彼此相对设置；排钢管混凝土阻尼墙，包括一对端柱、多个连梁阻尼器以及分割墙，其中多个所述连梁阻尼器设置在一对所述端柱中并且沿一对所述端柱竖向均匀间隔排列，并且其中所述分割墙设置在多个所述连梁阻尼器中的相邻阻尼器中；以及一对连接节点，一对所述连接节点中的相应连接节点分别设置在所述排钢管混凝土阻尼墙与一对所述排钢管混凝土墙肢的相应墙肢之间，用以连接所述排钢管混凝土阻尼墙及一对所述排钢管混凝土墙肢的相应墙肢。以此方式，能够提高装配式排钢管混凝土剪力墙结构的变形和耗能能力，减轻主体墙肢的损伤。减轻主体墙肢的损伤。减轻主体墙肢的损伤。


技术研发人员：李俊梅 李士彬 朱连腾 丁志胜 王东方 刘明辉 顾绍义 叶俊昌 何荣 刘扬明 齐曼亦 刘冶 杨涛 曾庆华 祁勇
受保护的技术使用者：西藏涛扬建筑设计有限公司
技术研发日：2023.06.06
技术公布日：2023/8/31