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1、第26卷第3期建筑科学与工程学报Vol.26No.32009年9月JournalofArchitectureandCivilEngineeringSept.2009文章编号:1673-2049(2009)03-0001-13钢板剪力墙的分类及性能郭彦林,周明(清华大学土木工程系,北京100084)摘要:对钢板剪力墙结构进行分类讨论,分析了墙板本身的力学性能、使用性能以及与框架的相互作用;探讨了内嵌钢板与框架栓接或焊接的典型连接方式,并从制作安装、使用性能和对墙板性能的影响3个方面比较了栓接与焊接的优劣;分析了各类钢板剪力墙的特点和适用范围,为设计人员在
2、工程应用中选择恰当的钢板剪力墙类型提供了参考。关键词:钢板剪力墙;抗侧力体系;屈曲后性能;拉力场;防屈曲;连接方式;综述中图分类号:TU311文献标志码:ACategorizationandPerformanceofSteelPlateShearWallGUOYan-lin,ZHOUMing(DepartmentofCivilEngineering,TsinghuaUniversity,Beijing100084,China)Abstract:Thestructureofsteelplateshearwall(SPSW)wasdiscussedacco
3、rdingtothecategorization.Themechanicalbehavior,theserviceability,andtheinteractionbetweeninfillsteelplateandsurroundingsteelframewereanalyzed.Connectingmodeoftheinfillsteelplateandtheframebyboltingorweldingwasdiscussed.Thecomparisonsbetweentheboltedwallsandweldedwallsweremadeint
4、hreeaspects,includingthemanufacturing,installationandserviceability,overallperformance.ThecharacteristicandapplicationscopeofSPSWwereanalyzed,whichcanhelpdesignersselecttheappropriatetypesofSPSWinengineeringapplica-tions.Keywords:steelplateshearwall;lateralforceresistingsystem;p
5、ostbucklingbehavior;tensionfield;bucklingrestrained;connectionmode;summary侧力体系,但缺点是支撑在往复荷载作用下易发生0引言[2]屈曲。要避免上述现象,支撑必须做得相当强壮,高层钢结构设计中,传统的抗侧力体系一般有不仅导致较大的地震作用,而且导致结构在某个方4种:¹纯抗弯钢框架;º支撑钢框架;»框剪结向的侧移刚度不便自由调整。近年来提出的防屈曲构)))钢框架加钢筋混凝土剪力墙;¼筒中筒结支撑可较好地抑制支撑屈曲并解决刚度可调的问构)))外框钢框架加钢筋混凝土核心筒。其中,纯题,但
6、精致的构件制作导致高昂的价格,经济性同样抗弯钢框架完全依赖梁柱节点的刚性连接来抵抗水不佳。平力(风、地震作用),当结构超过20层以后,需要非在目前超高层结构设计中流行的框剪及筒中筒[1][3]常大的梁柱截面控制结构侧移,经济性很差。体系自身就存在着缺陷,即钢筋混凝土剪力墙或结构达到40层时,支撑框架被证明是有效的抗核芯筒与钢框架的延性及刚度严重不匹配。强震作收稿日期:2009-06-18基金项目:国家自然科学基金项目(50778101);北京市自然科学基金项目(8092018)作者简介:郭彦林(1958-),男,陕西富平人,教授,博士研究生导师,工学博
7、士,E-mail:gyl@tsinghua.edu.cn。2建筑科学与工程学报2009年用下,由于作为第1道抗震防线的钢筋混凝土剪力钢量50%以上。与普通支撑钢框架比较,相同的用墙或核心筒承担了85%的水平地震力,很快因开钢量,即使在假定支撑不屈曲的条件下,支撑所能提裂、压碎而导致刚度及延性急剧退化,不利于后期地供的抗侧刚度最多与钢板墙持平。但不必担心钢板震能量的消耗。此外,混凝土剪力墙或核心筒承担墙的墙板屈曲会导致承载力与耗能能力的骤降,尽了相当大的重力荷载,这进一步降低了混凝土的延管墙板屈曲后的滞回曲线会有不同程度的捏缩,但性。在北美和日本等地震多
8、发国家,钢框架加钢筋总是优于支撑屈曲后,其拉压不对称造成耗能能力混凝土剪力墙或核心筒结构体系的
