基于材料改进的剪力墙 中国专利技术现状研究

摘 要 本文从专利技术分析的角度去了解中国基于材料改进的剪力墙领域的现状及专利布局，有助于技术人员认清剪力墙材料改进方面在建筑工程领域的发展现状。为设计单位、建设施工单位、生产企业、高等院校、科研院所等提供技术升级的参考和风险措施的应对，进而提高我国建筑产业的竞争力。

关键词 剪力墙；专利；抗震；分析；材料

中图分类号TU5 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2013）84-0058-02

0引言

剪力墙又称为抗震墙、结构墙或抗风墙，房屋或构筑物中主要承受风荷载或地震作用引起的水平荷载，防止结构剪切破坏。材料是影响各构件性能的重要因素[1-3]。普通的剪力墙结构采用钢筋和混凝土作为两大原材料。

为了提高我国剪力墙领域的技术发展水平，为企业和科研单位提供可行的发展思路，增强我国建筑工业整体的科研和生产能力，下文将对基于材料改进的剪力墙专利现状进行具体的分析。

本文主要采用关键词，结合分类号，对该领域的专利申请数据进行检索采集。使用的检索系统为专利检索与服务系统的界面检索子系统，检索的数据库为中国专利CPRSABS数据库。数据库的公开（公告）日截至2012年6月。需要说明的是，由于2011年申请的有些专利截止本文检索时还没有公开，所以，本文统计分析中所用的2012年的专利数据并不完整。

1申请量分析

图1示出了我国基于材料改进的专利申请量发展趋势，从专利申请数量来看，我国基于材料改进的专利申请量自1997年至2011年整体基本呈现递增趋势。2006年前专利申请量比较少，从2006年开始有大幅度增加，尤其2008年开始，针对于材料改进方面的专利申请数量出现了迅猛的增长。

图2 所示为我国专利申请人数量随年份的变化，从专利申请人数量来看，自1997年至2011年整体基本呈现递增趋势。2006年前专利申请人数量比较少，从2006年开始有大幅度增加，尤其2008年开始，针对于材料改进方面的专利申请人数量也出现了迅猛的增长。

图1基于材料改进的专利申请量发展趋势

图2专利申请人数量变化趋势

基于材料改进的专利申请，大致可以分为混凝土和钢材和其他三个大类，其中对混凝土的改进有采用再生混凝土，膨化微珠，高强度混凝土，高性能混凝土等；对于钢材的改进有型钢、钢管、钢板等，其他包括有铝板等。图3和图4示出了混凝土性能、使用型钢、使用钢管、使用钢板和其他这五类各自申请量比例和随年份申请量的变化趋势。从图中可见，使用钢板对剪力墙性能进行改进的专利申请量所占比例最高；各分类均随年份呈现整体的增长趋势，其中涉及钢板的申请量在2008年之后呈现突增；使用型钢和钢管的专利申请也整体呈现随年份增长的趋势，但并没有像钢板的申请量一样涨幅明显，一直处于一个较为平稳的增长状态。图5示出了这五类的申请量总量数据，涉及钢板的专利申请量最多，其次是型钢、钢管，涉及混凝土性能的申请量相对较少。

图3主要技术手段比例分布图

图4主要技术手段发展情况

图5技术手段总量比较

从图3至图5可以看出，涉及型钢和钢板研究的专利申请量明显高于涉及其他技术手段的专利申请量，说明该技术手段是剪力墙领域比较重要的技术手段。型钢和钢管的研发主要在2005年左右开始呈现增长态势，而钢板的研发则是从2008年开始才迅猛增长；说明对于钢板的研究和利用是近年的一大热点；对于剪力墙中混凝土性能的研发相对稍显薄弱，可在后续进一步加强。

2主要竞争对手及申请人种类分析

图6示出了主要竞争对手的专利申请数量，其中，北京工业大学申请量最多，其次为同济大学、清华大学、西安建筑科技大学，宝山钢铁股份有限公司；并且前五名中有四个是高校；图7示出了基于材料改进的我国专利申请人种类分布情况，其中，高校占了60％的比例；其次是个人占17％，企业占8％，设计单位占7％，施工单位和科研院所分别各占4％，说明目前国内高校还是走在技术开发的前列，施工、设计单位和企业对剪力墙材料方面的开发与研究不是很重视。

图6主要申请人申请量情况

3专利申请类型比例

图8为我国专利申请中发明和实用新型的比例分配，可以看到其中发明专利占52％，实用新型专利占48％；也就是说我国在基于材料改进的剪力墙领域中的实用新型专利占很大的比例，而实用新型专利的专利权不如发明专利稳定，技术含量相对较低，说明从总体上看，专利申请的技术含量还有待提高。

图7 专利申请人种类分布情况

图8 发明和实用新型的比例分配

4 结论与建议

从基于材料改进的剪力墙领域的专利申请来看，我国从90年代才开始，起步较晚，在专利技术积累上与其他发达国家相比较为落后，但近年来，随着经济的发展、政策的鼓励，我国在该领域的申请量在高速增长。

涉及型钢和钢板的应用是剪力墙领域比较重要的技术手段；对于钢板的研究和利用是近年的一大热点；对于剪力墙中混凝土性能的研发相对稍显薄弱，可在后续进一步加强。

目前对于剪力墙领域整体而言，在实际应用中，还是以普通的剪力墙结构为主，对于其的技术突破也只是一些相对较小的改进和革新；采用新的各种材料的剪力墙比例仍然很少。在申请人类别来看，高校的申请占很大比例，施工、设计单位和企业相对较少。这些施工、设计单位和企业应该加强知识产权保护意识，重视对具有自主知识产权技术的开发和利用。

参考文献

[1]李春亭.房屋建筑构造[M].武汉：华中科技大学出版社，2010.

[2]王敏，曹万林，张建伟.组合剪力墙的抗震研究与发展[J].地震工程与工程振动，2007，27（5）：80-87.

[3]王连广，刘之洋.型钢混凝土结构在国内外应用和研究的进展[J].东北大学学报：自然科学版，1995，16（3）：238-242.