一种防火抗爆多重设防组合剪力墙

本发明属于剪力墙，具体涉及一种防火抗爆多重设防组合剪力墙。

背景技术：

1、剪力墙是一种重要的竖向结构构件，广泛地应用于各种建筑物中，但是由于在进行结构设计时并未考虑其平面外的受力情况，剪力墙抵抗爆炸冲击的能力往往存在不足。当建筑物遭受爆炸袭击或者燃气爆炸等爆炸灾害时，剪力墙很容易遭到破坏并丧失承载能力，这可能会导致建筑的连续倒塌，严重威胁到人们的生命财产安全。因此提高剪力墙的抗爆性能，确保其在受到爆炸冲击时保持应有的承载力是十分关键的。同时爆炸往往伴随着火灾，因此在提高剪力墙的抗爆性能的同时，提高防火性能也是至关重要的。

技术实现思路

1、本发明实施例的目的是提供一种防火抗爆多重设防组合剪力墙，其设置三道防线，通过允许前两道防线破坏来削弱爆炸冲击波，从而保证最后一道防线的安全，提高墙体的抗爆性能，同时高阻尼砂浆层也可以起到耗能作用；此外涂设防火涂层提高了剪力墙的抗火性能，从而可以解决背景技术中涉及的至少一个技术问题。

2、为了解决上述技术问题，本发明是这样实现的：

3、本发明实施例提供了一种防火抗爆多重设防组合剪力墙，包括由外侧向内侧方向依次设置的负泊松比层、高阻尼砂浆层、钢筋橡胶集料混凝土层、高阻尼砂浆层以及uhpc型钢混凝土层。

4、可选的，还包括设置于所述负泊松比层和所述高阻尼砂浆层之间的螺栓。

5、可选的，所述螺栓的数量为多个，且多个所述螺栓沿剪力墙的高度方向均匀间隔设置。

6、可选的，还包括涂设于所述负泊松比层和所述uhpc型钢混凝土层外侧表面的防火涂层。

7、可选的，所述钢筋橡胶集料混凝土层包括橡胶混凝土和嵌设于所述橡胶混凝土内的钢筋网。

8、可选的，所述uhpc型钢混凝土层包括uhpc混凝土和嵌设于所述uhpc混凝土内的工字钢。

9、可选的，所述工字钢的数量为多个，且多个所述工字钢沿剪力墙的高度方向均匀间隔设置。

10、本发明相较于现有技术，其有益效果在于：

11、1、本发明通过设置三道防线，实现通过允许前两道防线破坏来削弱爆炸冲击波，从而保证最后一道防线的安全，提高墙体的抗爆性能。

12、2、本发明通过在剪力墙的第一层设置负泊松比层，实现通过负泊松比结构在爆炸荷载下所具有的特殊的压缩增强力学性能和优异的削波性能起到显著的抗冲击和耗能作用，负泊松比层允许破坏，起到阻隔部分冲击波的作用。

13、3、本发明通过在剪力墙的第二层设置钢筋橡胶集料混凝土层，实现通过橡胶混凝土良好的吸能能力起到显著的抗冲击和耗能作用，允许钢筋橡胶集料混凝土层在较强的爆炸荷载下发生破坏从而进一步阻隔冲击波。

14、4、本发明通过在剪力墙的第三层设置uhpc型钢混凝土层，实现通过其高强度来抵抗经过前两道防线削弱后的爆炸冲击，同时可以独立地满足承重的要求。

15、5、本发明通过采用高阻尼砂浆层来连接各层，负泊松比层与高阻尼砂浆层之间有螺栓连接，高阻尼砂浆层的强度远低于混凝土的强度，因此各防线间连接均为弱连接，使得各道防线不会发生连续性破坏，达到层层阻隔爆炸冲击的目的，同时高阻尼砂浆层也可以起到耗能作用。

16、6、本发明通过在剪力墙的外侧表面涂设防火涂层，可以有效应对爆炸后可能发生的火灾。

技术特征：

1.一种防火抗爆多重设防组合剪力墙，其特征在于，包括由外侧向内侧方向依次设置的用于阻隔爆炸冲击波的负泊松比层、用于弱连接的高阻尼砂浆层、用于阻隔爆炸冲击波的钢筋橡胶集料混凝土层、用于弱连接的高阻尼砂浆层以及用于抵抗爆炸冲击波并独立满足承重要求的uhpc型钢混凝土层，通过所述高阻尼砂浆层分别弱连接所述负泊松比层和所述钢筋橡胶集料混凝土层，以及所述钢筋橡胶集料混凝土层和所述uhpc型钢混凝土层，以使得所述负泊松比层、所述钢筋橡胶集料混凝土层以及所述uhpc型钢混凝土层不会发生连续破坏。

2.根据权利要求1所述的防火抗爆多重设防组合剪力墙，其特征在于，还包括设置于所述负泊松比层和所述高阻尼砂浆层之间的螺栓。

3.根据权利要求2所述的防火抗爆多重设防组合剪力墙，其特征在于，所述螺栓的数量为多个，且多个所述螺栓沿剪力墙的高度方向均匀间隔设置。

4.根据权利要求1所述的防火抗爆多重设防组合剪力墙，其特征在于，还包括涂设于所述负泊松比层和所述uhpc型钢混凝土层外侧表面的防火涂层。

5.根据权利要求1所述的防火抗爆多重设防组合剪力墙，其特征在于，所述钢筋橡胶集料混凝土层包括橡胶混凝土和嵌设于所述橡胶混凝土内的钢筋网。

6.根据权利要求1所述的防火抗爆多重设防组合剪力墙，其特征在于，所述uhpc型钢混凝土层包括uhpc混凝土和嵌设于所述uhpc混凝土内的工字钢。

7.根据权利要求6所述的防火抗爆多重设防组合剪力墙，其特征在于，所述工字钢的数量为多个，且多个所述工字钢沿剪力墙的高度方向均匀间隔设置。

技术总结
本发明公开了一种防火抗爆多重设防组合剪力墙，属于剪力墙技术领域。该剪力墙包括由外侧向内侧方向依次设置的负泊松比层、高阻尼砂浆层、钢筋橡胶集料混凝土层、高阻尼砂浆层、UHPC型钢混凝土层。本发明相较于现有技术，其有益效果在于：使用多重设防的方法层层阻隔爆炸冲击，大大降低了墙体受到爆炸冲击后发生整体倒塌的可能性，同时高阻尼砂浆层也可以起到耗能作用，从而大幅提高了剪力墙的抗爆性能，确保其在受到爆炸冲击时可以保持应有的承载力；最后，涂设防火涂层提高了剪力墙的抗火性能，可以很好地应对爆炸后可能发生的火灾。

技术研发人员：邓鹏,肖江枫,张超,陈仁朋
受保护的技术使用者：湖南大学
技术研发日：
技术公布日：2024/12/5