连通式少配筋不贯通开缝混凝土耗能隔墙技术领域
本实用新型属于建筑结构工程技术领域，特别涉及一种连通式少配筋不贯通开缝混凝土耗能隔墙。
背景技术
历次实际震害表明，钢筋混凝土框架结构中被视为“非结构”构件的填充墙实际上参与了结构的地震剪力分配，填充墙的刚度效应可能会导致填充墙框架结构在地震作用下发生软弱层破坏或扭转破坏，从而引起结构严重受损甚至倒塌。传统的填充墙存在刚度不可控制、延性差、耗能能力低等问题，填充墙不能作为一道抗震防线参与抵抗地震。国内外多次大地震震害表明，采用框架结构单一抗侧力体系的房屋建筑，其倒塌率远远高于采用双重和多重抗侧力体系的房屋建筑，使框架结构中的隔墙能够成为一道防线参与抗震具有非常重要的意义。
实用新型内容
本实用新型的发明目的在于：针对上述存在的问题，提供一种成本低、施工方便的可控制刚度、具有良好延性与耗能能力的连通式少配筋不贯通开缝混凝土耗能隔墙。
本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的：连通式少配筋不贯通开缝混凝土耗能隔墙，包括混凝土墙以及设置在混凝土墙周围的框架梁和框架柱，其特征在于：所述混凝土墙直接与框架梁和框架柱连接，在所述混凝土墙内设置有若干竖缝，所述若干竖缝沿混凝土墙长度方向排列且相对于混凝土墙高度方向不贯通混凝土墙的墙体，所述混凝土墙内设置有竖直钢筋和水平钢筋，所述竖直钢筋两端锚固于框架梁中，所述水平钢筋两端锚固于框架柱中。
本实用新型所述的连通式少配筋不贯通开缝混凝土耗能隔墙，其所述竖缝位于混凝土墙的中间位置，所述竖缝的长度不大于混凝土墙对应的框架柱柱高的1/2，所述竖缝上、下端距离框架梁的间距分别大于混凝土墙对应的框架柱柱高的1/4，所述竖缝的宽度为10～20mm。
本实用新型所述的连通式少配筋不贯通开缝混凝土耗能隔墙，其在所述竖缝内部填充有柔性密封材料。
本实用新型所述的连通式少配筋不贯通开缝混凝土耗能隔墙，其相邻两个竖缝之间的墙体形成墙肢，所述竖缝之间的每一段墙肢高宽比大于2，即竖缝的长度与相邻竖缝之间的间距比大于2，整片开竖缝的混凝土墙水平刚度为所有墙肢弯曲水平刚度之和，所述开竖缝的混凝土墙水平刚度小于砌体隔墙的水平刚度。
本实用新型所述的连通式少配筋不贯通开缝混凝土耗能隔墙，其所述混凝土墙与框架柱连接位置不设置竖缝，所述混凝土墙的厚度小于框架柱在对应墙厚方向尺寸的1/3。
本实用新型所述的连通式少配筋不贯通开缝混凝土耗能隔墙，其所述混凝土墙内竖直钢筋的布置方式为在整片墙体内单层分布式配筋，所述竖直钢筋不需要在每段墙肢进行布置，所述水平钢筋布置方式为在整片墙体内单层分布式配筋，所述混凝土墙内的竖直钢筋和水平钢筋的配筋率为0.10～0.25%。
本实用新型通过在混凝土墙内设置不通长的竖缝，从而减小了墙体刚度，增加了墙体延性，设置竖缝数量越多，则墙体刚度越低而延性越强，因此，可以通过改变竖缝的数量来控制墙体的刚度与延性，从而实现对墙体刚度的控制与延性的提高，克服传统隔墙的主要缺点，而且混凝土墙与框架梁、框架柱直接连接，在地震中能够顺利参与承担部分地震荷载，从而成为在框架之前的第一道防线，起到“保险丝”效应。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图。
图2是图1中A-A剖视图。
图3是本实用新型的载荷位移角曲线示意图。
图中标记：1为混凝土墙，2为框架梁，3为框架柱，4为竖直钢筋，5为水平钢筋，6为竖缝。
具体实施方式
下面结合附图，对本实用新型作详细的说明。
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定实用新型。
如图1和2所示，一种连通式少配筋不贯通开缝混凝土耗能隔墙，包括混凝土墙1以及设置在混凝土墙1周围的框架梁2和框架柱3，所述混凝土墙1可使用低标号混凝土直接与框架梁2和框架柱3连接，在所述混凝土墙1内设置有若干竖缝6，所述混凝土墙1与框架柱3连接位置不设置竖缝6，所述混凝土墙1的厚度小于框架柱3在对应墙厚方向尺寸的1/3，所述若干竖缝6沿混凝土墙1长度方向排列且相对于混凝土墙1高度方向不贯通混凝土墙1的墙体，通过不通长竖缝的设置能够减小墙体刚度并增加墙体延性与耗能能力，所述竖缝6位于混凝土墙1的中间位置，所述竖缝6的长度不大于混凝土墙1对应的框架柱3柱高的1/2，所述竖缝6上、下端距离框架梁2的间距分别大于混凝土墙1对应的框架柱3柱高的1/4，所述竖缝6的宽度为10～20mm，在所述竖缝6内部填充有柔性密封材料，所述混凝土墙1内设置有竖直钢筋4和水平钢筋5，所述竖直钢筋4两端锚固于框架梁2中，所述水平钢筋5两端锚固于框架柱3中。所述隔墙在建筑中仅仅起到分隔空间、提供合适刚度并承担一定水平荷载的作用，并不承担竖向荷载，因此构造上可采用框架梁、框架柱预留插筋，后浇墙构件的方法。墙体中钢筋仅仅起到防止墙体平面外闪倒的作用，可使用C6与C8小直径钢筋。
为防止较早破坏的墙体中裂缝扩散进入框架梁与框架柱，竖缝不应通长设置，现有研究结果表明，当竖缝长度小于框架柱柱高的1/2时，墙体破坏产生的裂缝不会扩展到框架梁之中；当墙体厚度小于框架柱在墙厚方向尺寸的1/3时，墙体破坏产生的裂缝不会扩展到框架柱当中。因此，对墙体中竖缝的长度须限制在框架柱高的1/2以内，且位于墙体的中间高度位置；墙体墙厚须限制在框架柱在墙厚方向尺寸的1/3以内。
其中，相邻两个竖缝6之间的墙体形成墙肢，所述竖缝6之间的每一段墙肢高宽比大于2，即竖缝6的长度与相邻竖缝6之间的间距比大于2，整片开竖缝6的混凝土墙1水平刚度为所有墙肢弯曲水平刚度之和，所述开竖缝6的混凝土墙1水平刚度小于砌体隔墙的水平刚度；所述混凝土墙1内竖直钢筋4的布置方式为在整片墙体内单层分布式配筋，所述竖直钢筋4不需要在每段墙肢进行布置，所述水平钢筋5布置方式为在整片墙体内单层分布式配筋，所述混凝土墙1内的竖直钢筋4和水平钢筋5的配筋率为0.10～0.25%。
通过设置竖缝改变墙体刚度与延性的受力机理在于，设缝之后墙体成为一系列墙肢，每一段墙肢高宽比相对不设缝墙体都显著增加，从而使得墙体的破坏模式从整片墙的剪切型破坏，变为每一段墙肢的弯曲型破坏，因此墙体延性随着每段墙肢高宽比的增加而增加。墙体初始刚度由剪切刚度变化为所有墙肢弯曲水平刚度之和，因此，可以通过改变设置竖缝的数量来控制墙体的水平刚度值，整片墙体的刚度随着竖缝数量的增加而减小。为了保证每一段墙肢在承担水平荷载时都为弯曲型破坏，要求任一段墙肢高宽比大于2。同时为了保证少筋开缝墙在结构中作为隔墙工作，需设置足够多的竖缝使得少筋开缝墙水平刚度小于相应的传统砌体隔墙，在结构计算中也可以作为隔墙考虑。
墙体内布置少量配筋，试验结果表明，在墙体设置竖缝与少量配筋的前提下，不同配筋率下少筋开竖缝墙的刚度、承载力、耗能能力都非常接近，且与相同的素混凝土开竖缝墙的刚度、承载力、耗能能力接近。说明少筋开缝墙主要通过混凝土的受压以及混凝土破坏之后的摩擦、咬合来承担水平荷载，并耗散输入的地震能量，钢筋自身屈服承担的荷载与耗散的能量所占的比例都非常小，因此，少量钢筋仅仅起到防止墙体平面外闪倒的作用，并不起到受力作用，因此配筋率可较剪力墙最小配筋率有较大降低，可取0.10%～0.25%的范围，配筋形式可采用分布式配筋，水平筋贯通竖缝，锚固于框架柱之中，竖直筋锚固于框架梁当中，水平筋与竖直筋都能够对整片墙提供面外约束，在整片墙的范围内形成一层网状钢筋，配筋形式如图1所示。由于水平筋与竖直筋分别都能够起到防止整片墙平面外闪倒的作用，因此，不需要在每一段墙肢内都布置竖直钢筋，特别适用于竖缝数量较多，墙肢数量多且高宽比大的情况。
具体试验结果：
以1:3比例连通式少配筋不贯通开缝混凝土耗能隔墙的低周往复加载试验结果为例，说明连通式少配筋不贯通开缝混凝土耗能隔墙的延性、耗能能力与破坏形态。
图3显示了连通式少配筋不贯通开缝混凝土耗能隔墙低周往复加载下的滞回曲线，可见，骨架线在达到极值点之后缓慢下降，说明结构具有良好的延性，滞回曲线面积饱满且稳定，说明结构在破坏之后具有良好的耗能能力。由结构在1/25位移角下的破坏形态可知，设缝之后的每一段墙肢都在上下两端出现明显的塑性破坏，形成塑性铰，说明墙肢的破坏形态为弯曲型破坏。试验结果表明，连通式少配筋不贯通开缝混凝土耗能隔墙通过设置竖缝，能够实现每一段墙肢弯曲型破坏模式，从而实现墙体刚度的可控性，并增大墙体的延性与耗能能力，使得连通式少配筋不贯通开缝混凝土耗能隔墙能够成为框架结构中在框架之前的第一道抗震防线。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。