淺談連梁阻尼器在高層剪力墻結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用

高旭祖，楊 晨

（甘肅建投建設(shè)有限公司，甘肅 蘭州）

在高層住宅中，當(dāng)結(jié)構(gòu)遭遇地震時(shí)，連梁跨中將承受往復(fù)的巨大應(yīng)力（剪力），容易造成結(jié)構(gòu)破壞，影響建筑物的安全與正常使用。連梁作為設(shè)置耗能構(gòu)件的理想位置，將阻尼器設(shè)置在連梁處，通過設(shè)計(jì)這種“減震器-保險(xiǎn)絲”的方法，在施工過程中嚴(yán)格按照工程施工圖紙及相關(guān)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)施工，確保阻尼器發(fā)揮應(yīng)有的作用，可以大大提高高層剪力墻結(jié)構(gòu)的抗震能力。

1 連梁阻尼器施工實(shí)例

天水市秦州區(qū)東興路片區(qū)棚戶區(qū)改造項(xiàng)目1#、6#樓及地下車庫(kù)工程（一標(biāo)段），位于天水市秦州區(qū)東興路片區(qū)，東興路東側(cè)，興慶巷南側(cè)，總面積25 917.56 m2，其中1#樓總建筑面積11 251.95 m2，建筑高度:73.10 m；建筑層數(shù)地上25 層，地下3 層，2-24 層每層為8 組FD-200 連梁阻尼器。6#樓總建筑面積5 306.01 m2，建筑高度:52.80 m，建筑層數(shù)地上18層，地下3 層，6#樓2-17 層每層為3 組FD-200、2 組FD-300 連梁阻尼器。

2 連梁阻尼器設(shè)計(jì)圖

本工程連梁阻尼器設(shè)計(jì)如圖1 所示。

圖1 連梁阻尼器連接示意

3 阻尼器的工作原理及作用

連梁阻尼器是一種利用鋼材的塑性變形來(lái)耗散能量的位移型阻尼器，采用低屈服點(diǎn)的鋼材作為耗能單元。連梁阻尼器工作原理如圖2 所示。

圖2 連梁阻尼器的工作原理

當(dāng)建筑物遭遇較大地震時(shí)，連梁阻尼器可以比其他部位更快地進(jìn)入屈服狀態(tài)，從而利用屈服后的塑性變形來(lái)抵消地震能量，從而減少建筑物受到的破壞。當(dāng)?shù)卣疠^小時(shí)，連梁阻尼器消能片不屈服，連梁阻尼器只給主體結(jié)構(gòu)增加附加剛度，不發(fā)揮耗能作用。隨著位移增大，阻尼器消能片開始屈服，為結(jié)構(gòu)提供附加阻尼比，減小地震荷載，同時(shí)提供一定的側(cè)向剛度[1]。

4 連梁阻尼器運(yùn)輸及保管

⑴ 根據(jù)工程施工進(jìn)度安排，連梁阻尼器分批次進(jìn)場(chǎng)，并在指定時(shí)間內(nèi)運(yùn)到施工現(xiàn)場(chǎng)；

⑵ 運(yùn)輸前供貨方應(yīng)在包裝上注明發(fā)貨標(biāo)記，主要包括制造廠家、生產(chǎn)地址、產(chǎn)品名稱、箱號(hào)、收貨單位、收貨地址、項(xiàng)目名稱、防雨、防潮等標(biāo)記;

⑶ 連梁阻尼器及構(gòu)件的交接：供貨方應(yīng)派人專門從事裝車和交接工作，以確保交貨的安全性；

⑷ 連梁阻尼器運(yùn)至施工現(xiàn)場(chǎng)，應(yīng)按照采購(gòu)方的要求將其放置在指定位置，堆放整齊，防止變形和損壞，并做好標(biāo)識(shí)。

5 連梁阻尼器施工工藝流程

連梁阻尼器施工流程如圖3 所示。

圖3 連梁阻尼器施工流程

6 施工操作要點(diǎn)

6.1 準(zhǔn)備工作

⑴ 熟悉設(shè)計(jì)圖紙，掌握設(shè)計(jì)意圖，確定安裝點(diǎn)位，將所需的連梁阻尼器及構(gòu)件運(yùn)至安裝點(diǎn)位附近；

⑵ 測(cè)量安裝點(diǎn)位的相關(guān)尺寸, 并與產(chǎn)品及構(gòu)件等尺寸進(jìn)行比對(duì)，以確定實(shí)際尺寸與理論尺寸之間的差異，并做好記錄，以便隨后進(jìn)行比較與分析，并采取相關(guān)措施；

⑶ 根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，制定尺寸誤差修正方案，以保證連梁阻尼器施工質(zhì)量；

⑷ 通過使用鋼尺和水平儀等工具，對(duì)安裝點(diǎn)位進(jìn)行劃線和定位，保證安裝連梁阻尼器位置準(zhǔn)確無(wú)誤。

6.2 連梁阻尼器錨筋連接

連梁阻尼器包裝拆分后，在吊裝前將連梁阻尼器配套鋼筋按設(shè)計(jì)圖紙要求擰固至阻尼器兩端的連接器部位，如圖4 所示。

圖4 連梁阻尼器連接

6.3 剪力墻鋼筋、連梁鋼筋綁扎

⑴ 鋼筋綁扎時(shí)首先查驗(yàn)鋼筋的原材料證明并進(jìn)行外觀檢查，隨后進(jìn)行技術(shù)交底及放樣下料，最后完成連梁鋼筋綁扎;

⑵ 鋼筋工固定好連梁鋼筋后按照計(jì)算好的箍筋數(shù)量將箍筋套入連梁鋼筋上，待連梁阻尼器安裝班組完成阻尼器安裝后進(jìn)行固定綁扎。

6.4 模板架設(shè)

⑴ 木工班組根據(jù)施工圖紙進(jìn)行測(cè)量放線，標(biāo)記模板支撐的邊線，確保位置準(zhǔn)確；

⑵ 架設(shè)連梁處底部模板并加固；因架設(shè)連梁阻尼器位置連梁模板為固定尺寸，應(yīng)在模板上做特殊標(biāo)記，以便施工；

⑶ 在連梁底模板和剪力墻一側(cè)的模板安裝完畢后，立即安裝阻尼器，并將鋼筋綁扎牢固，隨后完成剪力墻另一側(cè)模板的安裝。

6.5 阻尼器安裝

⑴ 利用現(xiàn)場(chǎng)施工塔吊將已拼裝完成的連梁阻尼器吊裝至相應(yīng)連梁位置[2]，在吊裝過程中，應(yīng)使用軟繩或吊帶，以免刮傷連梁阻尼器外表，然后由兩位安裝操作人員微調(diào)至安裝線內(nèi)，中心線偏差<5.0 mm、雙向誤差<0.5%，如圖5 所示；

圖5 連梁阻尼器安裝定位

⑵ 阻尼器就位后，綁扎阻尼器與連梁鋼筋，在連梁主筋上用粉筆劃好箍筋位置，然后按劃好的位置綁扎箍筋。待連梁鋼筋綁扎完成以后，將阻尼器與連梁鋼筋進(jìn)行縱向水平校正。如圖6 所示；

圖6 連梁阻尼器安裝

⑶ 阻尼器兩側(cè)底部邊線要與連梁底模邊線留有均等的距離，誤差不能超過5 mm，阻尼器寬度比連梁截面窄2 cm 以上（阻尼器與連梁模板兩側(cè)各1 cm以上的空隙）；

⑷ 為保證阻尼器安裝位置，需將連梁鋼筋與阻尼器錨筋認(rèn)證綁扎牢固，并在澆筑混凝土?xí)r細(xì)心振搗，防止阻尼器位移。

6.6 混凝土澆筑

澆筑混凝土按正常的施工程序進(jìn)行，在安裝連梁阻尼器位置澆筑時(shí)，阻尼器兩側(cè)50 cm 位置范圍混凝土應(yīng)同時(shí)下灰，以免阻尼器受水平推移后位移，同時(shí)兩側(cè)宜先用小型振動(dòng)棒振搗再加強(qiáng)振搗，使混凝土灰漿能夠填滿連梁模板與阻尼器之間的空隙。如因振搗不密實(shí)，導(dǎo)致拆模后有蜂窩、麻面等觀感質(zhì)量問題，應(yīng)由混凝土班組及時(shí)修復(fù)處理。

6.7 成品保護(hù)

對(duì)施工完成的連梁阻尼器的做好成品保護(hù)工作，在相應(yīng)部位粘貼標(biāo)志標(biāo)識(shí)，防止后期二次結(jié)構(gòu)和裝飾裝修施工時(shí)破壞。

7 質(zhì)量控制

7.1 驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)

根據(jù)《建筑設(shè)計(jì)消能減震技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》(JGJ297-2013) 和及《鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》（GB 50205-2020）進(jìn)行阻尼器施工質(zhì)量控制，驗(yàn)收項(xiàng)目及要求見表1。

表1 連梁阻尼器質(zhì)量驗(yàn)收

7.2 施工質(zhì)量保證措施

⑴ 連梁阻尼器及其附件所使用的鋼材須有出廠合格證等質(zhì)量證明文件，并按照規(guī)范要求進(jìn)行復(fù)驗(yàn)。任何不符合標(biāo)準(zhǔn)的材料均拒絕使用；

⑵ 連梁阻尼器吊裝過程嚴(yán)格按照《鋼結(jié)構(gòu)工程施工及質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》中有關(guān)定位和連接固定的要求執(zhí)行[3]；

⑶ 阻尼器安裝前后需認(rèn)真核實(shí)規(guī)格型號(hào)并逐個(gè)檢查做好標(biāo)記；

⑷ 在連梁阻尼器安裝過程中，必須使用經(jīng)過嚴(yán)格檢驗(yàn)的合格測(cè)量?jī)x器，以確保其準(zhǔn)確性和可靠性；

⑸ 根據(jù)連梁阻尼器施工圖紙?jiān)O(shè)計(jì)的要求，嚴(yán)格按照施工技術(shù)規(guī)程、規(guī)范和質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢查驗(yàn)收，確保施工質(zhì)量達(dá)到規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)。

7.3 阻尼器兩側(cè)裂縫預(yù)防措施

為保證阻尼器表面與混凝土有效粘結(jié)，減少混凝土澆筑后連梁表面裂縫，在安裝前對(duì)阻尼器表面設(shè)置鋼絲網(wǎng)，以增強(qiáng)混凝土與阻尼器的粘接強(qiáng)度。

8 安全、環(huán)保措施

⑴ 安裝阻尼器時(shí)，應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格遵守《施工高處作業(yè)安全設(shè)計(jì)要求》(JGJ80-2016)和《建筑施工安全檢查標(biāo)準(zhǔn)》(JGJ59-2011)，以確保施工中的安全到位。尤其要做好高空作業(yè)的防護(hù)措施；

⑵ 阻尼器及其部件吊起后，嚴(yán)禁操作人員在正下方進(jìn)行作業(yè)，應(yīng)當(dāng)采取有效的牽引和引導(dǎo)措施，以防止設(shè)備及人員受到撞擊；

⑶ 阻尼器做到堆放整齊，施工中所產(chǎn)生的垃圾、雜物要及時(shí)收集，統(tǒng)一清理及時(shí)運(yùn)出，保證施工道路、排水暢通；

⑷ 阻尼器安裝施工前要認(rèn)真做好技術(shù)交底、安全交底工作；安裝施工時(shí)嚴(yán)格按照規(guī)范操作，嚴(yán)禁“三違”事件發(fā)生。

結(jié)束語(yǔ)

隨著我國(guó)科學(xué)技術(shù)水平不斷進(jìn)步，高層建筑隨處可見，對(duì)建筑物的抗震設(shè)防要求越來(lái)越高。連梁阻尼器作為一種新型的建筑抗震裝置，可以改善高層剪力墻結(jié)構(gòu)的抗震性能，受到越來(lái)越多的關(guān)注，連梁阻尼器的施工方法逐漸成熟，應(yīng)用前景廣闊。