浅谈连梁阻尼器在高层剪力墙结构中的应用

2023-07-28高旭祖

科学技术创新 2023年18期

高旭祖，杨晨

（甘肃建投建设有限公司，甘肃兰州）

在高层住宅中，当结构遭遇地震时，连梁跨中将承受往复的巨大应力（剪力），容易造成结构破坏，影响建筑物的安全与正常使用。连梁作为设置耗能构件的理想位置，将阻尼器设置在连梁处，通过设计这种“减震器-保险丝”的方法，在施工过程中严格按照工程施工图纸及相关规范标准施工，确保阻尼器发挥应有的作用，可以大大提高高层剪力墙结构的抗震能力。

1 连梁阻尼器施工实例

天水市秦州区东兴路片区棚户区改造项目1#、6#楼及地下车库工程（一标段），位于天水市秦州区东兴路片区，东兴路东侧，兴庆巷南侧，总面积25 917.56 m2，其中1#楼总建筑面积11 251.95 m2，建筑高度:73.10 m；建筑层数地上25 层，地下3 层，2-24 层每层为8 组FD-200 连梁阻尼器。6#楼总建筑面积5 306.01 m2，建筑高度:52.80 m，建筑层数地上18层，地下3 层，6#楼2-17 层每层为3 组FD-200、2 组FD-300 连梁阻尼器。

2 连梁阻尼器设计图

本工程连梁阻尼器设计如图1 所示。

图1 连梁阻尼器连接示意

3 阻尼器的工作原理及作用

连梁阻尼器是一种利用钢材的塑性变形来耗散能量的位移型阻尼器，采用低屈服点的钢材作为耗能单元。连梁阻尼器工作原理如图2 所示。

图2 连梁阻尼器的工作原理

当建筑物遭遇较大地震时，连梁阻尼器可以比其他部位更快地进入屈服状态，从而利用屈服后的塑性变形来抵消地震能量，从而减少建筑物受到的破坏。当地震较小时，连梁阻尼器消能片不屈服，连梁阻尼器只给主体结构增加附加刚度，不发挥耗能作用。随着位移增大，阻尼器消能片开始屈服，为结构提供附加阻尼比，减小地震荷载，同时提供一定的侧向刚度[1]。

4 连梁阻尼器运输及保管

⑴ 根据工程施工进度安排，连梁阻尼器分批次进场，并在指定时间内运到施工现场；

⑵ 运输前供货方应在包装上注明发货标记，主要包括制造厂家、生产地址、产品名称、箱号、收货单位、收货地址、项目名称、防雨、防潮等标记;

⑶ 连梁阻尼器及构件的交接：供货方应派人专门从事装车和交接工作，以确保交货的安全性；

⑷ 连梁阻尼器运至施工现场，应按照采购方的要求将其放置在指定位置，堆放整齐，防止变形和损坏，并做好标识。

5 连梁阻尼器施工工艺流程

连梁阻尼器施工流程如图3 所示。

图3 连梁阻尼器施工流程

6 施工操作要点

6.1 准备工作

⑴ 熟悉设计图纸，掌握设计意图，确定安装点位，将所需的连梁阻尼器及构件运至安装点位附近；

⑵ 测量安装点位的相关尺寸, 并与产品及构件等尺寸进行比对，以确定实际尺寸与理论尺寸之间的差异，并做好记录，以便随后进行比较与分析，并采取相关措施；

⑶ 根据现场实际情况，制定尺寸误差修正方案，以保证连梁阻尼器施工质量；

⑷ 通过使用钢尺和水平仪等工具，对安装点位进行划线和定位，保证安装连梁阻尼器位置准确无误。

6.2 连梁阻尼器锚筋连接

连梁阻尼器包装拆分后，在吊装前将连梁阻尼器配套钢筋按设计图纸要求拧固至阻尼器两端的连接器部位，如图4 所示。

图4 连梁阻尼器连接

6.3 剪力墙钢筋、连梁钢筋绑扎

⑴ 钢筋绑扎时首先查验钢筋的原材料证明并进行外观检查，随后进行技术交底及放样下料，最后完成连梁钢筋绑扎;

⑵ 钢筋工固定好连梁钢筋后按照计算好的箍筋数量将箍筋套入连梁钢筋上，待连梁阻尼器安装班组完成阻尼器安装后进行固定绑扎。

6.4 模板架设

⑴ 木工班组根据施工图纸进行测量放线，标记模板支撑的边线，确保位置准确；

⑵ 架设连梁处底部模板并加固；因架设连梁阻尼器位置连梁模板为固定尺寸，应在模板上做特殊标记，以便施工；

⑶ 在连梁底模板和剪力墙一侧的模板安装完毕后，立即安装阻尼器，并将钢筋绑扎牢固，随后完成剪力墙另一侧模板的安装。

6.5 阻尼器安装

⑴ 利用现场施工塔吊将已拼装完成的连梁阻尼器吊装至相应连梁位置[2]，在吊装过程中，应使用软绳或吊带，以免刮伤连梁阻尼器外表，然后由两位安装操作人员微调至安装线内，中心线偏差<5.0 mm、双向误差<0.5%，如图5 所示；

图5 连梁阻尼器安装定位

⑵ 阻尼器就位后，绑扎阻尼器与连梁钢筋，在连梁主筋上用粉笔划好箍筋位置，然后按划好的位置绑扎箍筋。待连梁钢筋绑扎完成以后，将阻尼器与连梁钢筋进行纵向水平校正。如图6 所示；

图6 连梁阻尼器安装

⑶ 阻尼器两侧底部边线要与连梁底模边线留有均等的距离，误差不能超过5 mm，阻尼器宽度比连梁截面窄2 cm 以上（阻尼器与连梁模板两侧各1 cm以上的空隙）；

⑷ 为保证阻尼器安装位置，需将连梁钢筋与阻尼器锚筋认证绑扎牢固，并在浇筑混凝土时细心振捣，防止阻尼器位移。

6.6 混凝土浇筑

浇筑混凝土按正常的施工程序进行，在安装连梁阻尼器位置浇筑时，阻尼器两侧50 cm 位置范围混凝土应同时下灰，以免阻尼器受水平推移后位移，同时两侧宜先用小型振动棒振捣再加强振捣，使混凝土灰浆能够填满连梁模板与阻尼器之间的空隙。如因振捣不密实，导致拆模后有蜂窝、麻面等观感质量问题，应由混凝土班组及时修复处理。