钢-混凝土组合结构_清华大学教授、长江学者-聂建国(1)

《钢-混凝土组合结构_清华大学教授、长江学者-聂建国(1)》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、钢－混凝土组合结构新进展聂建国(清华大学)中建总公司，2011.11.161汇报提纲•引言•试验研究•工程应用•结语2汇报提纲•引言•试验研究•工程应用•结语3引言•组合结构已成为结构工程领域的重要结构形式•前辈和同行们为组合结构的发展做出了重要贡献•我国工程建设对组合结构的需求持续快速增长超高层建筑大跨度桥梁4引言结构工程→高性能、高效益•高性能：受力性能好，安全性能好，使用性能好，施工性能好，经济指标好，耐久性能好，节能环保•高效益：政府、业主、设计、施工、用户都满意！5引言高性能结构工程体现在：♦体系合

2、理，先进♦安全、适用、经济、耐久、环保♦自重轻，抗震性能好，多道防线♦充分利用材料特性，扬长避短♦构造简单，施工方便♦避免、减少裂缝或裂纹问题♦。。。。。。实现高性能结构结构工程，组合结构大有作为6引言基本数据•2010年水泥产量：18.68亿吨，占世界总产量约60%二氧化碳排量/水泥≈1.0，排放二氧化碳？节约1%水泥→减少排放？•2010年钢材产量：6.267亿吨，占世界总产量约44.3%二氧化碳排量/钢材≈1.0，排放二氧化碳？节约1%水泥→减少二氧化碳排放？节约1%钢材→减少二氧化碳排放？7引言组合结

3、构的特点♦减小混凝土截面尺寸和自重♦避免混凝土裂缝问题♦减小钢板厚度和用钢量♦减少焊缝数量♦提高钢结构的稳定性能♦提高使用性能♦提高施工性能♦提高经济性能♦降低全寿命成本8引言钢－混凝土组合梁破坏形态钢－混凝土组合梁钢筋混凝土梁9引言•钢－混凝土组合结构适用范围♦建筑结构♦桥梁结构♦特殊结构♦结构加固改造。。。。。。。10汇报提纲•引言•试验研究•工程应用•结语11试验研究－钢板剪力墙钢板剪力墙特点•结构自重轻－减小地震力，降低基础造价•施工速度快－降低建设费用•抗震性能好－良好的延性及稳定滞回性能1212试

4、验研究－钢板剪力墙•钢管混凝土框架-钢板剪力墙•地下4层，地上75层，总高336.7m•沿高度设置4层伸臂桁架和腰桁架•该体系首次应用于我国高层建筑•世界上应用此体系的最高建筑13试验研究－钢板剪力墙•方案A：非加劲螺栓连接♦钢板墙不能承受竖向应力，主题结构完成后再安装♦螺栓滑移导致正常使用刚度偏弱•钢板剪力墙的优势无法发挥！14试验研究－钢板剪力墙•方案B：加劲焊接连接♦通过设置加劲肋，提高钢板墙的稳定性能，实现钢板墙与主体结构同步安装♦采用焊接解决了滑移问题15试验研究－开洞钢板剪力墙工程背景：天津国际金

5、融会议酒店设计：中国建筑设计院科研：清华大学天津国际金融会议酒店16试验研究－开洞钢板剪力墙开洞钢板剪力墙17试验研究－开洞钢板剪力墙SPSW-1SPSW-2SPSW-318试验研究－开洞钢板剪力墙SPSW-1SPSW-119试验研究－开洞钢板剪力墙SPSW-1•等位移循环加载到±30mm•等位移循环加载到±35mm•第1层钢板洞口撕裂•第1、2层钢板屈曲，承载力进入下降阶段20试验研究－开洞钢板剪力墙SPSW-2SPSW-221试验研究－开洞钢板剪力墙SPSW-2•等幅位移循环加载到±16mm•等幅位移循环

6、加载到±24mm•加载达到屈服•第2、3层钢板墙屈曲22试验研究－开洞钢板剪力墙SPSW-323试验研究－开洞钢板剪力墙SPSW-3•等幅位移循环加载到±22mm•第一层钢梁屈曲24试验研究－开洞钢板剪力墙SPSW-1、SPSW-2、SPSW-3破坏过程比较25试验研究－开洞钢板剪力墙•SPSW-1受力性能评价小震、中震、大震受力工况小震小震SSES=EH/3.73==750/3.73201kN弹性层间位移角1/380<1/250SS=×=×=2.82012.8563kN中震中震EMES进入初步屈服阶段，未发

7、生明显平面外变形及损伤大震大震层间位移角1/62>1/7026试验研究－开洞钢板剪力墙•有限元分析模型：MSC.Marc（2005r2）SPSW-1SPSW-2SPSW-310005000-500Test-1000FEM-1500-60-40-200204060顶点水平位移(mm)27试验研究－开洞钢板剪力墙结论1.钢板墙模型在小震作用下保持弹性且不发生屈曲，满足“小震不坏”的要求2.对应中震作用下，钢板墙初步进入或未进入屈服，能满足“中震可修”的要求3.在大震作用下，试验模型的最大位移角达到1/62~1/5

8、5，能够满足“大震不倒”的要求28试验研究－开洞钢板剪力墙设计建议1.适当加强边框梁，以提高钢板剪力墙的边框刚度；对洞口上边框梁腹板设置纵、横向加劲肋以提高其稳定性2.对洞口附近的加劲肋设置以及与洞口两侧的钢管混凝土柱进行适当加强3.采取适当构造措施加强洞口边界，如设置倒角、优化加劲肋尺寸和布置等29试验研究－双钢板组合剪力墙钢板剪力墙混凝土剪力墙内嵌钢板单侧外包钢板双钢板组合墙30试验研究－双钢板