基于薄板屈曲理论的剪力墙稳定性分析

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1、第32卷第1期结构工程师Vo1．32．No．12016年2月StructuralEngineersFeb．2016基于薄板屈曲理论的剪力墙稳定性分析胡卫法(中船第九设计研究院工程有限公司，上海200063)摘要把剪力墙稳定性分析模型简化为矩形薄板，并应用薄板屈曲理论求得剪力墙屈曲的，l盏界荷载，然后与规范相关公式进行了对比。结果表明，应用薄板屈曲理论进行剪力墙稳定性分析是可行的。最后对规范公式的局限性进行分析，并提出相应的改进方法。关键词薄板，临界荷载，剪力墙稳定性，计算长度系数StabilityAnalysisofShearWallsBasedonthe

2、ThinPlateBucklingTheoryHUWeifa(ChinaShipbuildingNDRIEngineeringCo．，Ltd，Shanghai200063，China)AbstractThemodelforstabilityofshearwallwassimplifiedintoarectangularthinplateprobleminthispaper．Baseonthethinplatebucklingtheory，thecriticalloadforstabilityofshearwallwasobtained，whichwasco

3、mparedtothestandardformula．Itwasindictedthatthemethodbaseonthethinplatebucklingtheoryisfeasible．Withanalyzingthelimitationofstandardformula，thepapersuggestsmodifiedmethodsforcodes．Keywordsthinplate，criticalload，stabilityofshearwall，effectivelengthfactor程》(JGJ3_2o10)与JGJ3_2002_2中有关

4、剪1引言力墙稳定的相关条文，可以看出新规范更强调剪力墙稳定对高层建筑剪力墙截面厚度的要求。高层、超高层建筑应用较多的结构体系主要规范虽然给出了剪力墙稳定验算的相关公有剪力墙结构、框架一剪力墙结构及筒体结构。剪力墙作为以上三种结构体系的基本组成部分，在式，但JGJ3—20l0与JGJ3—2002两版规范给出高层建筑结构中应用特别广泛。随着建筑科学技的验算公式差异较大，而规范条文说明未对公式的来源及修改原因作出相应的说明。国内关于剪术的不断发展，高强混凝土、钢与混凝土组合构件等大量应用于工程实际，这都促使剪力墙截面越力墙稳定性问题的试验研究和理论研究较少，万来

5、越薄。由于建筑造型和建筑功能的需要，某些子华通过ANSYS有限元数值分析研究了相关高层办公楼、高层酒店建筑，有时需要设置几层的参数对剪力墙稳定的影响，包括楼板开洞、剪力墙共享空间，有时需要局部设有几层通高的室内绿厚度和长度、梁的刚度、结构层高，但对剪力墙稳化空间，相应部分楼层被抽空，导致剪力墙的计算定的理论研究未涉及。因此有必要对剪力墙稳定长度成倍增大。的理论进行研究探讨。一方面剪力墙截面越来越薄，另一方面剪力墙计算长度越来越大，这势必对剪力墙的稳定性2剪力墙稳定性分析简化模型提出了更高的要求。规范对剪力墙稳定这个问题也相当重视，对比《高层建筑混凝土结构技

6、术规在高层建筑结构中应用较多的剪力墙墙肢的收稿日期：2015—12—25联系作者，Email：huweifa@163．con·结构分析·结构工程师第32卷第1期形状主要有一字形、T形、L形、槽形和工字形。力墙的腹板墙肢，当它们的翼缘墙肢小到一定程这些剪力墙墙肢的边界支承条件既不是完全简度时，其对与之相连墙肢的约束作用就很弱，可忽支，也不是完全嵌固，而是处于两者之问。为了便略其对与之相连墙肢稳定性的影响，此时可视其于理论分析，需对边界支承条件进行适当简化，由为无效翼墙，具体判断方法可参见《建筑抗震设文献[2]可知，简支边界的矩形薄板屈曲临界荷计规范应用与分析

7、》J。对L形剪力墙的翼缘墙载最小，因此下文对剪力墙墙肢的边界支承条件肢和T形剪力墙的腹板墙肢，当它们的翼墙为无偏安全地简化为简支边界。效翼墙时，其稳定性只能按两边简支板进行分析。对一字形剪力墙墙肢可按两边简支板进行稳同理对工字形剪力墙的腹板墙肢，当其一端翼缘定性分析，计算模型见图1。一般情况下，对T墙肢为无效翼墙或两端均为无效翼墙时，其稳定形、L形、槽形和工字形剪力墙的翼缘墙肢及T形性可分别按三边简支或两边简支进行分析。剪力墙的腹板墙肢可按三边简支板进行稳定分析，计算模型见图2。一般情况下，对槽形和工字3薄板屈曲理论形剪力墙的腹板墙肢可按四边简支板进行稳定

8、分析，计算模型见图3。如图3所示为一四边简支的矩形薄板，沿板的向在