考虑竖向荷载的波形钢板剪力墙力学性能研究

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钢板剪力墙的分类及性能

钢板剪力墙的分类及性能

钢板剪力墙的分类及性能【模板一】钢板剪力墙的分类及性能导言:钢板剪力墙是一种常用于建筑结构中的承重元素,具有较强的抗剪能力和抗震性能。

本文旨在介绍钢板剪力墙的分类及其性能,详细解析各类钢板剪力墙的特点和适用范围,为工程实践提供参考。

一、钢板剪力墙的分类1. 直板式钢板剪力墙1.1 类型一:均布型直板式钢板剪力墙特点:均匀布置的钢板使得荷载得到均匀分担,具有良好的抗震性能。

适用范围:适用于需求较高的工程,如高层建筑、桥梁等。

1.2 类型二:集中型直板式钢板剪力墙特点:钢板分布不均匀,能够集中抵抗地震力,抗震能力较强。

适用范围:适用于对抗震能力要求较高的地区,如地震频发地区。

2. 缝板式钢板剪力墙2.1 类型一:单缝板式钢板剪力墙特点:采用单缝连接方式,利用单缝中的钢板阻止墙体的剪切破坏,抗剪能力较强。

适用范围:适用于一般工程,如住宅楼、商业建筑等。

2.2 类型二:多缝板式钢板剪力墙特点:采用多缝连接方式,能够提高钢板的利用率,经济性较好。

适用范围:适用于需求经济性较高的工程,如大型厂房、仓库建筑等。

二、钢板剪力墙的性能1. 抗震性能钢板剪力墙具有较好的抗震性能,能够有效吸收地震能量,阻止结构发生倒塌破坏。

2. 承载性能钢板剪力墙能够承受较大的水平荷载和垂直荷载,保证结构整体的稳定性和安全性。

3. 安装便利性钢板剪力墙的安装相对简便,施工周期短,可以提高工程进度。

4. 经济性钢板剪力墙的采用能够减少建筑结构的用钢量,提高材料利用率,降低工程造价。

5. 环保性钢板剪力墙的施工过程中不会产生大量废弃物,能够满足现代建筑对环保的要求。

【模板二】钢板剪力墙的分类及性能导言:本文主要介绍钢板剪力墙的分类及性能,通过对各类钢板剪力墙的细致分析与阐述,为工程设计和施工提供参考依据。

一、钢板剪力墙的分类1. 根据构造特点的分类1.1 直板式钢板剪力墙- 类型一:均布型直板式钢板剪力墙具有均匀分布的钢板,能够在地震作用下均匀分担荷载。

钢板剪力墙抗震性能的试验研究

钢板剪力墙抗震性能的试验研究

钢板剪力墙抗震性能的试验研究钢板剪力墙是一种由钢板和框架组成的结构体系,其通过钢板的面内受剪来抵抗水平地震作用。

为了深入了解其抗震性能,我们进行了一系列精心设计的试验。

试验中,首先需要确定合适的试件尺寸和构造。

试件的尺寸应能够反映实际结构中的受力情况,同时也要考虑试验设备的加载能力。

在构造方面,包括钢板的厚度、框架的梁柱尺寸和连接方式等,都需要根据实际工程中常见的形式进行设计。

加载方案是试验的关键环节之一。

通常采用拟静力加载,模拟地震作用下结构的往复水平位移。

加载过程中,逐渐增加荷载的大小和位移的幅度,观察试件的变形、破坏模式以及滞回性能。

在试验过程中,我们发现钢板剪力墙表现出了独特的抗震性能特点。

首先,其初始刚度较大,能够在地震初期有效地限制结构的水平位移。

随着荷载的增加,钢板逐渐进入屈服阶段,通过塑性变形耗散能量,表现出良好的耗能能力。

观察试件的变形情况可以发现,钢板在水平荷载作用下会发生局部屈曲,但这种屈曲并不一定导致结构的立即破坏。

相反,屈曲后的钢板仍能够继续承担荷载,并与框架协同工作,进一步提高结构的抗震能力。

通过对试验数据的分析,我们得到了钢板剪力墙的滞回曲线。

滞回曲线是评估结构抗震性能的重要指标,它反映了结构在反复加载过程中的荷载位移关系。

从滞回曲线可以看出,钢板剪力墙具有饱满的滞回环,这意味着其具有良好的耗能能力和抗震韧性。

然而,试验中也发现了一些问题。

例如,在某些情况下,钢板与框架的连接部位可能会出现过早的破坏,从而影响整个结构的抗震性能。

此外,钢板的厚度和框架的刚度匹配不当也可能导致结构的性能不理想。

为了进一步提高钢板剪力墙的抗震性能,我们可以从以下几个方面进行改进。

优化钢板与框架的连接方式,采用更可靠的节点构造,增强连接部位的承载能力和变形能力。

合理选择钢板的厚度和框架的刚度,使二者能够协同工作,充分发挥各自的优势。

此外,还可以考虑在钢板上设置加劲肋或者采用组合钢板剪力墙等形式,进一步提高结构的刚度和耗能能力。

波纹钢板剪力墙的抗侧力性能分析

波纹钢板剪力墙的抗侧力性能分析
规划与设计
【 文章编号 】 1 6 7 2 — 1 6 7 5 ( 2 0 1 3 ) 0 9 — 0 0 2 0 — 0 3
建材发展导 向 2 0 1 3年 5月
波纹钢板剪力墙的抗侧力性能分析
朱 伟 梅 红 先
( 1 . 同济 大 学 土 木 工 程 学 院 2 .
摘 要: 波纹钢板剪力墙结构由 内嵌 波纹钢板和边框 架构成 , 是 一种新型抗侧力体 系。本 文以一单层单跨 的波纹钢板 剪 力墙结构为主要研 究对 象, 采 用有限元数 值分析软 件对 多种波纹钢板 剪力墙结构进行 计算分析 。探讨 了波纹钢板 剪力 墙 结构在不 同波纹布 置和波形下的受力性能 , 希望找 出适合剪力墙 受力特性 的布 置方式及其 波形; 并通过屈 曲分析 , 发 现 其 与普通平板不 同的破坏机理 , 从 而验证波纹钢板 剪力墙结构是一种性 能优异的抗侧力结构。
■ n I H m l  ̄l l — 霸● ■ ●I
种 前 景广 阔 的新 型 抗 侧 力 体 系 。因此 , 本文 就 波 纹 钢 板 剪 力 墙
结 构 的抗 侧 力 性 能 进 行 了研 究 。
图 2 波纹钢板布置角度
2 基本假定和分析模型
采用 A N S Y S软件 建立一个 具有代 表意义 的单层 单跨 带边 框波纹钢板 剪力墙有 限元数值分析模 型,模 型中 的构件均采 用
柱底部按 固定支座考虑, 不考虑梁柱 的面外位移 。 力墙 , 组合钢板 剪力墙等l 1 l 。上述类型的钢板剪力墙均 从如 何防 刚性连接 , 模型 中的构件材料 为 Q 3 4 5 B级钢 ,考虑钢材 的屈服后强化 止 内嵌钢板 的屈 曲着手 ,通过构造措施避免钢板剪力墙抗 剪失

钢板剪力墙性能研究评述

钢板剪力墙性能研究评述
垂直固接在地面上的悬臂梁的腹板十分相似[ 在框 架—钢板墙结果 中 , 架 ; 框 相 当于悬臂梁的翼缘 , 剪力墙相 当于悬臂梁 的腹板 , 而框架梁则相 当于悬臂 梁 腹板 的横 向加劲肋 , 见图 1 I .。 对钢板剪力墙 的研究缘于对梁腹板的研究。虽然薄板在较低 的荷 载下就 发生 了分岔屈 曲, 薄板 的屈曲并不意 味着板失去 了继续承 受更 大荷 载的能 但
的有多种形式 , 常见的有十字加劲和对角交叉加劲 , 图 2 见 。


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l I l I I I
( 十 字 加 劲 钢 板 墙 a )
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( b )交 叉加 劲 钢 板 墙
图 2 加 劲钢 板墙

力, 材料性能仍可继续得到发挥。
2 钢 板 剪 力 墙 的 形 式
2 I 薄钢 板 墙 和厚 钢 板 墙 .
圈 1 钢 板剪 力墙 与悬 臂 梁
根据内填钢板高厚 比 =mn bh / 的大小 ,  ̄( ,)t 钢板剪力墙 可以分为薄板 和厚板 , 两者具有不 同的破坏机理 【 。 6
形成拉力带 ; 力带锚 固在边框上 , 拉 对柱形成 附加弯矩 , 因此薄 板钢板墙对周边框 架梁柱 的依 赖性较大 。非 线性 由几何
非线性和材料非线性共 同引起 , 在板屈 曲后拉伸屈服或框架形 成塑性铰时达到极 限荷载 。
2 2 加 劲 和 非加 劲 钢板 墙 .
*基金项 目: 陕西省 自然 科学基金项 目(0 5 23 ; 20 E 3 )陕西省教育厅重点 实验 室科研计划项 目(5S8 。 0J1 )
方面 。
关键词 : 钢板剪力墙 ; 回性能 ; 力带 滞 拉 中图分类号 : T 3 1 U 9

剪力墙的力学性能与结构优化分析

剪力墙的力学性能与结构优化分析

剪力墙的力学性能与结构优化分析1. 引言剪力墙是一种常用于建筑结构中的重要承载构件。

它具有较高的刚度和抗侧移能力,可有效抵抗地震和风载等外部荷载。

在建筑设计中,剪力墙的力学性能和结构优化分析是非常重要的课题。

本文将介绍剪力墙的力学性能及其结构优化分析的相关内容。

2. 剪力墙的力学性能剪力墙作为一种承载构件,在受到外部荷载时会发生变形和受力。

了解剪力墙的力学性能可以帮助工程师设计更安全、稳定和经济合理的建筑结构。

2.1 剪力墙的刚度剪力墙具有较高的刚度,即在受到荷载作用时,剪力墙的变形较小。

剪力墙的刚度取决于墙体材料的特性、墙体的几何形状和剪力墙的连接方式等因素。

2.2 剪力墙的抗侧移能力剪力墙相对于其它承载构件具有较好的抗侧移能力,即可以有效阻止建筑结构在地震或风灾等外部荷载作用下的侧移。

剪力墙的抗侧移能力取决于墙体材料的强度、墙体的厚度和剪力墙的布置等因素。

2.3 剪力墙的承载能力剪力墙能够承受来自外部荷载的压力和剪力,其承载能力直接影响到建筑结构的安全性。

剪力墙的承载能力与墙体材料的强度、墙体的几何形状、剪力墙的厚度和布置等因素密切相关。

3. 剪力墙的结构优化分析3.1 结构优化目标在剪力墙的设计过程中,结构优化是一个重要的环节。

其目标是寻求最优的结构方案,使剪力墙在满足安全性和稳定性的前提下,尽可能节省材料和成本。

3.2 结构优化方法结构优化方法可以分为传统的手工优化和基于计算机的优化方法两种。

3.2.1 手工优化手工优化是指工程师通过经验和计算手段对剪力墙的结构进行优化调整。

这种方法依赖于工程师的经验和专业知识,相对简单但耗时较长,无法全面考虑各种因素对结构性能的影响。

3.2.2 基于计算机的优化基于计算机的优化方法使用数值模拟和优化算法,通过计算机软件对剪力墙进行结构优化。

这种方法可以全面考虑各种因素的影响,并进行多次迭代计算,快速找到最优的结构方案。

3.3 结构优化参数在剪力墙的结构优化分析中,需要考虑的参数包括剪力墙的厚度、高度、长度、布置间距等。

竖缝钢板剪力墙抗震性能研究综述

竖缝钢板剪力墙抗震性能研究综述

建筑技术・Construction Technology150 大陆桥视野·2016年第14期前言地震是人类始终要面临的最为严重的自然灾害之一,抗震减灾研究已成为关系到国家财产和人民安全的大事。

我国是一个地震多发国家,地震发生区域广阔而分散,地震强度大,震源深度浅,而且发生频繁,地震对国家和人民都带来了严重的影响[1]。

因此,工程结构的抗震问题在国民经济的建设中便显得尤为重要。

钢结构由于自重轻、结构性能好、施工速度快等原因已成为高层以及超高层建筑的主要结构体系,但高层及超高层建筑受水平地震荷载和风荷载的作用比较严重,为了既满足建筑物在风载及常遇地震下人们舒适性和安全感的要求,又保证地震时建筑物具有柔性的特点。

因此期望研究出一种在正常使用时刚度大,当遇到强烈地震作用时可吸收地震能量,而且在刚度又较低的新型抗震结构。

由于钢结构自身的抗侧刚度,因此研究各种抗侧力构件已经成为钢结构研究中的一个重要课题。

一、国内研究现状及分析国内学者对剪力墙的研究,相对起步比较晚。

同济大学、清华大学、天津大学、北京工业大学、东南大学、西安建筑科技大学等单位做了很多研究工作。

由于传统现浇钢筋混凝土剪力墙结构自重大、刚度大、地震作用大、延性差并且以受剪破坏为主,在发生强震时容易产生脆性破坏等诸多缺点,为此,不少学者又开始研究改善剪力墙抗震性能的措施。

我国对带竖缝钢板剪力墙的研究目前还处于初级阶段,国内对钢板剪力墙的系统研究也比较少。

同济大学李国强[2]等进行过钢板外包混凝土剪力墙板的低周反复荷载模型试验得出,钢板剪力墙经混凝土外包以后具有很大的刚度和承载力,并且有很好的延性,但由于混凝土的施工周期长,严重影响了钢结构的施工工期。

清华大学郭彦林,陈国栋等[3-5]对薄钢板剪力墙和设置十字型加劲肋的钢板剪力墙进行过抗剪承载力研究,提出了薄钢板剪力墙和设置十字加劲肋钢板剪力墙抗剪承载力的简化设计公式。

河北省地震工程研究中心[6]对在混凝土框架中使用的薄钢板剪力墙进行了试验,试验表明薄钢板剪力墙可用于地震地区既有建筑的加固或者作为新建筑的抗侧力体系,建议钢板的高厚比宜大于 800。

竖向荷载下加劲钢板剪力墙力学性能研究

竖向荷载下加劲钢板剪力墙力学性能研究
钢的连接螺栓采用 1 0 . 9级 M1 6高强螺栓 , 而角 钢与垫梁 、 焊接组 合连接件与加载梁 以及垫梁 与地锚梁 的连接螺栓 都采用 1 0 . 9级
M 2 4高 强 螺 栓 。
式 中: 卜
钢材的弹性模量 ;
, j —— 加劲肋 的截面惯性矩 ;
D——墙板 的柱 面刚度 ;
竖 向荷 载 下 加 劲 钢 板 剪 力墙 力 学 性 能 研 究★
曾清华 赵


( 1 . 江苏科 技大学 土建学 院 , 江苏 镇江 2 1 2 0 0 3 ;2 . 浙江交通职业技术学院路桥学院 , 浙江 杭 州 3 1 1 1 1 2 )
要: 对加劲钢板 剪力墙试件在有限竖 向荷载作 用下进行了单 向推 覆加载试验 , 进行 了力学性 能研究 , 结 果表 明十 字加劲钢板
前, 这样势必加大板 的截 面面积 , 但其 用钢量 较大 , 经济效 益大 大 1 . 1 试 件设 计 降低 。应 用薄钢板剪力 墙结 构 , 会 降低钢 板剪力 墙 的初 始 刚度 。 试验设计 了缩 尺 比为 1 : 3的两边 连接 加劲钢 板剪 力墙 试件
为克 服这一缺点 , 工程上 常常采用带加劲肋 的钢板剪力墙结构 。
6 — — 加 劲 肋 的 间距 ;
£ ——钢板 的厚度 ;
— —
泊 松 比。
规范 同时规定 钢板 剪力 墙不 承担结 构 的竖 向荷 载。为 了
为详细 、 准确地 了解加 劲钢 板 剪力 墙 的变 形 过程 和 应力 发
在剪力 墙板侧面 和每个 区格 内布置 了位 移计 , 在板 内和 加劲 使工程实 际与计算 模型相符合 , 在 施工上 不得不在 整体结构 封顶 展 , 肋上布置 了应变 片( 如图 1 所示 ) 。 以后再进行 钢板剪力 墙 的 固定 安装 , 大 大影 响 了工期 。此 外 , 钢 板剪力墙在水 平荷 载作用下 , 柱子会发生一定的压缩变形 , 从 而带 1 . 3 加 载方 式

剪力墙的性能与设计分析

剪力墙的性能与设计分析

剪力墙的性能与设计分析引言剪力墙是一种常见的结构体系,被广泛应用于建筑工程中,特别是在抗震设计中起到了至关重要的作用。

本文将对剪力墙的性能和设计进行全面分析,旨在帮助读者更深入地了解和掌握剪力墙的基本原理和设计要点。

1. 剪力墙的基本原理剪力墙是一种以墙体作为主要承载结构的构件,通过墙板的抗剪能力来提高建筑物的整体刚度和抗震性能。

其基本原理可概括如下: - 剪力墙通过将水平力沿墙体转化为剪力的方式来吸收和承担地震力; - 剪力墙通过其尺寸、位置和分布来控制结构的振动模态,从而影响结构的整体刚度和抗震性能; - 剪力墙的厚度、配筋和混凝土强度等参数会直接影响其抗剪能力和承载性能。

2. 剪力墙的设计要点在设计剪力墙时,需要考虑以下几个关键要点: - 剪力墙的布置应在结构平面上呈均匀分布,从而保证结构的整体刚性分布均匀; - 剪力墙的位置应合理选择,通常应位于建筑物的重要部位和易发生裂缝的部位,如建筑物的角部和跨越的开间;- 剪力墙的宽度和高度应满足抗剪和承载的要求,通常在设计中需要进行抗剪核算和约束等计算; - 剪力墙的配筋应符合规范要求,并考虑到受力状况和裂缝宽度的控制,采用合适的纵向和箍筋布置方式。

3. 剪力墙的性能分析剪力墙的性能分析是对其抗震性能进行评估和验证的过程,通常可以通过以下几个方面进行分析: - 剪力墙的承载力分析:通过分析剪力墙的受力情况,可以确定其承载力是否满足设计要求; - 剪力墙的刚度分析:通过分析剪力墙的刚度,可以评估其在地震荷载下的变形性能; - 剪力墙的稳定性分析:通过分析剪力墙的稳定性,可以确定墙体在地震作用下是否会出现失稳破坏。

4. 剪力墙的设计案例为了更好地说明剪力墙的设计过程和原理,下面给出一个简化的剪力墙设计案例: - 建筑物平面尺寸:20m × 20m; - 建筑物高度:5层,每层高度为3m; - 使用剪力墙作为主要的抗震结构体系; - 根据地震区位、场地类别和设计参数等确定剪力墙的设计参数; - 根据设计参数计算剪力墙的尺寸和配筋,并进行校核和优化。

剪力墙的性能与效益分析

剪力墙的性能与效益分析

剪力墙的性能与效益分析1. 引言剪力墙是一种常见的结构抗震形式,在地震作用下能够提供较好的抗震性能。

本文将对剪力墙的性能与效益进行分析,包括其性能特点、设计原则以及在建筑结构中的效益等方面进行探讨。

2. 剪力墙的性能特点剪力墙是一种通过墙体的剪切变形来吸收地震能量的结构形式。

其主要性能特点包括:•抗震性能优异:剪力墙由混凝土墙体和钢筋构成,具有较高的刚度和强度,能够有效地抵抗地震力的作用。

•空间利用率高:剪力墙作为垂直承重结构,可以充分利用建筑的竖向空间,提供了较大的使用空间。

•施工简便:剪力墙的施工相对简单,可以与楼板一同浇筑,工程进度较快。

3. 剪力墙的设计原则剪力墙的设计应遵循一定的原则,以确保其在地震作用下能够发挥良好的性能。

以下是一些常见的设计原则:•剪力墙的布置应合理:根据建筑结构的平面布局和地震力分布特点,合理布置剪力墙的位置和数量,确保剪力墙能够充分发挥抗震作用。

•剪力墙的强度和刚度应满足设计要求:根据结构的荷载和抗震需求,确定剪力墙的强度和刚度,以确保其能够承受地震力的作用,并满足设计要求。

•剪力墙的连接应牢固可靠:剪力墙与结构的连接应采用可靠的方式,确保其在地震作用下不会产生断裂或脱落。

4. 剪力墙的效益分析剪力墙在建筑结构中具有以下的效益:4.1 抗震效益剪力墙的主要效益在于提供优异的抗震性能。

由于剪力墙具有较高的刚度和强度,能够有效地吸收和分散地震作用下的能量,减小结构的变形和破坏风险,提高建筑物的抗震能力。

4.2 结构整体性能优化剪力墙作为一种整体承重系统,能够提高结构的整体性能,使建筑物具有较好的稳定性和承载能力。

剪力墙的存在可以对结构进行加强和优化,减少其他结构构件的使用量。

4.3 施工效益剪力墙的施工相对简单,可以与楼板一同施工,减少施工难度和时间。

此外,剪力墙的构造简单,不需要大量的模板和支撑材料,能够节约施工成本。

4.4 空间利用效益由于剪力墙作为垂直承重结构,可以减少梁柱的使用,提供了较大的使用空间,提高了建筑物的空间利用率。

波形钢板剪力墙拟静力试验及数值模拟

波形钢板剪力墙拟静力试验及数值模拟

波形钢板剪力墙拟静力试验及数值模拟王威;丁小波;苏三庆;梁宇建;黄元昭【期刊名称】《应用力学学报》【年(卷),期】2021(38)5【摘要】为对比波形钢板剪力墙和平钢板剪力墙的抗震性能,进行了水平、竖向波形钢板剪力墙试件和平钢板剪力墙试件的拟静力加载试验,并利用有限元软件对三种钢板剪力墙试件进行了非线性数值分析。

试验及有限元分析结果表明:波形钢板剪力墙试件的承载能力和滞回性能显著优于平钢板剪力墙。

有限元分析表明:三种钢板剪力墙模型的滞回曲线与试验试件的滞回曲线基本吻合,且模型的特征点位移、荷载与试验数据的相对误差在10%以内,模拟分析结果与试验结果吻合度较高,进而对钢板剪力墙深入研究;试验中发现约束边缘构件H型钢柱刚度不足,导致平钢板剪力墙过早发生平面外失稳破坏,波形钢板剪力墙其腹板未能充分发挥其力学性能。

从有限元分析结果可知,将H型钢柱更换为刚度较大的方钢管柱,可以有效防止钢板剪力墙过早发生平面外失稳破坏,使得内嵌钢板的力学性能得以充分发挥,三种钢板剪力墙的抗震性能均有较大的提升,且其中竖向波形钢板剪力墙抗震性能最佳。

在此基础上,以竖向波形钢板剪力墙为例,分析波幅和波长对其抗震性能的影响。

有限元结果表明,随着波幅的增大,剪力墙的抗震性能逐步提高,但当波幅超过70mm时,其抗震性能提高的速度降低,随着波长的减小,剪力墙的抗震性能逐步提高,但由于波形钢板加工工艺的限制,波形钢板的波长为100mm左右时,剪力墙的抗震性能表现较好。

【总页数】10页(P1782-1791)【作者】王威;丁小波;苏三庆;梁宇建;黄元昭【作者单位】西安建筑科技大学土木工程学院【正文语种】中文【中图分类】TU392.402;TU317.1【相关文献】1.短肢剪力墙静力性能数值模拟试验研究2.多箱钢板剪力墙静力性能试验与数值分析3.中部集中空腔RC剪力墙拟静力试验与数值模拟研究4.中空暗缝RC剪力墙板拟静力试验及数值模拟分析5.钢筋混凝土桥墩拟静力正交试验及数值模拟因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。

多腔双波纹钢板-混凝土组合剪力墙力学性能分析及优化

多腔双波纹钢板-混凝土组合剪力墙力学性能分析及优化

多腔双波纹钢板-混凝土组合剪力墙力学性能分析及优化随着建筑结构设计理念的不断发展,混凝土组合剪力墙作为一种新型的结构形式,逐渐受到了越来越多的关注。

在混凝土组合剪力墙中,多腔双波纹钢板被广泛应用,其独特的结构形式使得结构的力学性能得到了有效的提升。

本文旨在对多腔双波纹钢板-混凝土组合剪力墙的力学性能进行分析,并提出相应的优化方案。

首先,本文对多腔双波纹钢板-混凝土组合剪力墙的结构特点进行了介绍。

多腔双波纹钢板由两层钢板组成,中间通过形状独特的波纹连接,形成了多腔结构。

这种结构不仅能够增加墙体的刚度和强度,还能够提高墙体的抗震性能。

同时,混凝土填充在波纹之间,进一步提高了墙体的整体性能。

其次,本文对多腔双波纹钢板-混凝土组合剪力墙的力学性能进行了分析。

通过建立相应的有限元模型,对墙体在不同荷载作用下的受力性能进行了仿真分析。

结果表明,多腔双波纹钢板-混凝土组合剪力墙具有较高的刚度和强度,并且能够有效地吸收和分散地震荷载。

同时,墙体的变形和开裂也得到了一定程度的控制,保证了结构的整体稳定性。

最后,本文提出了多腔双波纹钢板-混凝土组合剪力墙的优化方案。

通过改变波纹的形状和数量,调整钢板和混凝土的材料性能,可以进一步提高墙体的力学性能。

此外,合理的墙体布置和连接方式也是优化结构的关键。

通过对不同方案的比较和分析,可以找到最佳的优化方案,使得多腔双波纹钢板-混凝土组合剪力墙在抗震性能、刚度和强度等方面都能够达到最优状态。

综上所述,多腔双波纹钢板-混凝土组合剪力墙具有良好的力学性能,并且可以通过优化方案进一步提高其性能。

未来的研究可以进一步探索多腔双波纹钢板-混凝土组合剪力墙在不同荷载和工况下的受力性能,为其在实际工程中的应用提供更加可靠的依据。

钢板剪力墙力学性能研究

钢板剪力墙力学性能研究

收 稿 日期 :0 50 —8 20 —90
修 改 稿 日期 :0 61-2 20 —21
基 金 项 目 : 西 省 自然 科 学 基 金 资 助 项 目( 0 5 2 3 陕 20 E 3 )
作 者 简 介 : 迎 春 (9 1) 男 , 王 17 一 , 内蒙 古 包 头 人 , 士 研 究 生 . 要 从 事 钢 结 构 体 系 的分 析 研究 博 主

要 : 板 剪 力 墙 作 为新 型 的抗 侧 力 体 系 , 于 其 延 性 系 数 大 , 回环 饱 满 , 力 重 分 布 能 力 强 等 良好 的抗 钢 由 滞 内
震 性 能 正 逐 步 得 到 推 广 和应 用 . 比 了 薄 、 钢 板 剪 力 墙 和 薄 腹 梁 的力 学 性 能 差 异 , 钢 板 剪 力 墙 的 试 验 成 对 厚 对
果 、 化 计 算 模 型 和 骨 架 曲 线 进行 了论 述 , 出 了其 极 限 承 载 力 , 服点 位 移 , 框 刚度 和 强度 的有 关 算 法 , 简 给 屈 边 提 出 了初 步设 计 方 法 和其 应 用 于 工 程 实 践 尚需 解 决 的 问题 .
关键 词 : 板 剪 力 墙 ; 力 条模 型 ; 限 承载 力 钢 拉 极
维普资讯
第3 9卷
第 2期
西 建 科 技 学 报( 然 学 安 筑 大 学 自 科 版)
J Xia i.o c .& Te h ( aua S i c dt n . ’ n Unv fArh c . N tr1 c n e io ) e E i
20 0 7年 4月
钢板剪力墙力学性能研究
王 迎春 郝 际平 李 峰 孙 彤 , , ,
(.西 安建 筑 科 技 大 学 土 木 工 程 学 院 ,陕 西 西 安 7 0 5 ; .山 东 莱 钢 建 设 有 限 公 司 , 东 青 岛 26 7 ) 1 105 2 山 6 0 1

钢板混凝土剪力墙抗剪性能试验研究_纪晓东

钢板混凝土剪力墙抗剪性能试验研究_纪晓东
目前对钢 板 混 凝 土 墙 抗 剪 的 研 究 尚 不 充 分,已 有的部分试 验 中 尽 管 钢 板 发 生 了 剪 切 屈 服,但 试 件 最终破坏为 墙 底 部 的 压 弯 破 坏,不 能 完 全 反 映 墙 体 剪切破坏性能。此外,中国、美国和欧洲等设计规范 中钢板 混 凝 土 墙 受 剪 承 载 力 公 式 有 较 大 差 异。 为 此,对 5 个低剪跨比钢板混凝土墙进行恒定轴压力 和往复剪切作用下的拟静力试验,研究其滞回性能、 受剪承载力 和 变 形 能 力,对 比 不 同 连 接 件 形 式 对 外 包钢板混 凝 土 墙 受 剪 性 能 的 影 响。 另 外,对 试 验 数 据进行统计 分 析,对 比 不 同 规 范 中 钢 板 混 凝 土 墙 的 受剪承载力公式,比较钢板混凝土墙、钢骨混凝土墙 和钢筋混凝土墙的剪切变形能力。
1 试验概况
1. 1 试件设计 共设计了 5 个剪力墙试件,包括 2 个内嵌钢板混
凝土墙( 试件 S1、S2) ,3 个外包钢板混凝土墙( 试件 D1 ~ D3) 。试件为缩尺模型,墙截面尺寸根据加载装 置的能力确定,各试件的几何尺寸相同,如图 1 所示。 剪力墙试件 采 用 工 字 形 截 面,通 过 设 置 翼 墙 提 高 其 受弯承载力,使得试件最终破坏模式为剪切破坏,以
钢板混凝土剪力墙抗剪性能试验研究
纪晓东,贾翔夫,钱稼茹 ( 清华大学 土木工程安全与耐久教育部重点试验室,北京 100084)
摘要: 完成了 2 个内嵌钢板混凝土墙试件和 3 个外包钢板混凝土墙试件在恒定轴压力和往复剪切作用下的拟静力试验,用 以研究钢板混凝土剪力墙的抗剪性能。墙试件采用工字形截面,剪跨比为 1. 2,腹板墙截面含钢率约 6% 。试验结果表明: 试件腹板墙发生剪切破坏; 当设计轴压比由 0. 3 提高至 0. 6 时,试件的受剪承载力略有提高,极限位移角减小约 20% ; 在轴 压比相同和腹板墙含钢率相近的情况下,外包钢板混凝土墙的变形能力比内嵌钢板混凝土墙大约 20% ; 采用竖向加劲肋缀条拉结代替栓钉-对拉螺栓连接,外包钢板混凝土墙的受剪承载力差异不大,但变形能力显著增大。对国内外 46 个钢板 混凝土墙试验数据的分析表明,按中国规程 JGJ 3—2010《高层建筑混凝土结构技术规程》计算得到的受剪承载力平均为试 验值的 78% ,计算公式偏于安全; 而美国规范 AISC 341-10 和欧洲规范 Eurocode 8 的计算公式仅考虑钢板的抗剪贡献,计算 值仅为试验值的 51% ,严重低估了钢板混凝土墙的受剪承载力。对大量剪力墙试验数据的分析表明,钢板混凝土墙的剪切 变形能力显著优于钢筋混凝土墙和钢骨混凝土墙。 关键词: 钢板混凝土剪力墙; 拟静力试验; 受剪承载力; 变形能力; 低损伤墙 中图分类号: TU398. 9 TU317. 1 文献标志码: A

带可更换阻尼器的竖向波形钢板剪力墙及组合墙抗震性能试验对比研究

带可更换阻尼器的竖向波形钢板剪力墙及组合墙抗震性能试验对比研究

力严重劣化.而组合剪力墙因钢板外混凝土的包裹,初次加载中未发生屈曲,更换墙趾耗能构件后剪力墙整体抗震性能有
一定提升.
关键词:剪力墙;竖向波形钢板;低周往复加载试验;可更换阻尼器;抗震性能
中图分类号:TU391
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
文献标志码:A
文章编号:1006-7930(2020)01-0038-09
Experimental study on seismic performance of vertical corrugated steel shear wall and composite wall with replaceable damper for contrast
带可更换阻尼器的竖向波形钢板剪力墙及组合墙 抗震性能试验对比研究
王 威,侯铭岳,苏三庆,梁宇建,向照兴
(西安建筑科技大学土木工程学院,陕西西安710055)
摘要:为研究一种新型带有可更换阻尼器的波形钢板剪力墙及组合剪力墙的抗震性能,对该波形钢板剪力墙及组合剪力墙
试件进行低周往复初次加载及阻尼器更换后二次加载.从试件的抗侧承载力、变形和耗能能力、破坏形态,阻尼器的变化
第52卷第1期 2020年2月
西安建筑科技大学学报(自然科学版) J. Xi'an Univ, of Arch. & Tech. (Natural Science Edition)
DOI: 10. 15986/j. 1006-7930. 2020. 01. 006
Vol. 52 No. 1 Feb. 2020
WANG Wei , HOUMingyue , SU Sanqing ,LIANG Yujian , XIANG Zhaoxing (School of Civil Engineering, Xi'an Univ, of Arch. &Tech. , Xi'an 710055,China)

波形钢板墙受力机理研究-概述说明以及解释

波形钢板墙受力机理研究-概述说明以及解释

波形钢板墙受力机理研究-概述说明以及解释1.引言1.1 概述概述部分旨在介绍波形钢板墙受力机理研究的背景和意义,概括地解释本篇文章的主要内容和目标。

随着建筑结构领域的不断发展,波形钢板墙作为一种新型的构造体系,在抗震性能和建筑经济性方面表现出了巨大的潜力。

因此,深入研究波形钢板墙的受力机理对于提高其应用效果和优化设计具有重要的意义。

首先,波形钢板墙的构造特点决定了其在结构抗震性能方面的突出表现。

相较于传统的混凝土墙体结构或砖墙结构,波形钢板墙具有较轻的自重、较高的刚度和强度特点。

其独特的波浪形状使其能够在受力时有效地分散和吸收地震引起的能量,从而提高建筑物的抗震性能。

此外,波形钢板墙的施工简便、材料成本较低使其十分适用于地震频繁地区的建筑设计,因此这一构造体系备受关注。

其次,对波形钢板墙受力机理的深入研究有利于优化设计和加强施工。

通过分析波形钢板墙在地震荷载作用下发生的受力特点,可以更好地了解其工作机制和力学行为,进一步改进和完善该构造体系的设计方法和计算模型。

这将有助于提高波形钢板墙结构的受力性能和稳定性,进一步增强其在实际工程中的应用价值。

最后,本篇文章旨在通过对波形钢板墙受力机理的研究,总结归纳其在抗震性能和建筑经济性方面的优势和不足,并提出相应的改进建议。

通过全面深入的研究,旨在为波形钢板墙在实际工程中的设计和施工提供一定的理论依据和指导,促进其更广泛的应用和推广。

在接下来的正文部分,我们将具体探讨波形钢板墙的构造特点和受力机理,以期更好地理解其力学行为和工作性能,并为后续的结论部分提供科学可靠的依据和论证。

文章结构部分的内容可以包括以下几个方面:1.2 文章结构本文按照以下结构进行组织和论述:第一部分为引言,主要介绍了全文的背景和目的。

在引言中,首先对波形钢板墙进行了概述,介绍了其构造特点和受力机理的重要性。

接下来,明确了文章的结构和内容,以便读者对全文有一个清晰的了解。

最后,阐述了研究的目的,即拟通过该研究对波形钢板墙的受力机理进行深入的探讨和分析。

组合钢板剪力墙的力学性能研究现状分析

组合钢板剪力墙的力学性能研究现状分析

公式及滞回曲线[13]。
包 钢 板 CSPSW,是 一 种 常 用 于 装 配 式
相关设计规程的编制提供了理论依据。
2.1.2.2 两边连接的 CSPSW
钢结构高层建筑中的新兴构件,由在两
尽管四边连接的 CSPSW 承载和耗
侧面层钢板间浇筑混凝土形成,其在《钢
4
结语
CSPSW 通过混凝土与钢板之间的
组合钢板剪力墙的力学性能研究现状分析
张皖骏
建筑结构研究与应用
安徽建筑
作者简介:
张皖骏(1997-),女,安徽亳州人,本科毕业于
安徽建筑大学,研究生毕业于伦敦大学学院,
研究生,硕士,助理工程师。专业方向:土木
工程。
(安徽省建筑科学研究设计院,安徽

合肥
要:组合钢板剪力墙作为一种新型高层结构抗侧力构件引起国内外学者的广泛关
载力计算公式[15]。
2.2.2 设竖向缝
[21]
为了研究预制混凝土盖板对钢板的
蔡健等 设计了一种新型双层钢板
影响及钢板厚度与 CSPSW 力学性能的
CSPSW,即在边缘构件和组合墙间设竖
率、板厚、高厚比、跨高比、抗剪螺栓连接
件预紧力等,都对 CSPSW 的性能有一
定影响。
对两个两边连接的组合钢
向缝,用盖板连接件螺旋连接墙体中间
震设计对结构体系的抗侧力构件提出了
更高的要求,传统钢筋混凝土剪力墙自
重较大、延性相对较小,已不再满足需
要。
因此,20 世纪 70 年代,钢板剪力墙
作为一种新型抗侧单元应运而生[3]。近
年来,随着国内外学者的研究不断深化,
钢板剪力墙的形式逐渐多元化,其中,组
图1

波折钢板剪力墙的抗侧性能与设计

波折钢板剪力墙的抗侧性能与设计

波折钢板剪力墙的抗侧性能与设计本文针对波折钢板剪力墙在地震荷载作用下的抗侧性能和设计进行了探究,分析了波折钢板剪力墙作为一种新颖的抗震结构形式的特点和优势,着重探究了波折钢板的受力特点、内力分布规律和抗震性能,以及剪力墙设计、构造形式、钢材选用和节点毗连方式等方面的设计要求和实现方法。

通过对波折钢板剪力墙在地震作用下的抗震性能进行数值分析和试验验证,在评估剪力墙的破坏机理、刚度退化和变形性能等方面进行了深度分析和论证,最终得出了波折钢板剪力墙的抗震效能与构造设计的关键因素,并提出了相应的优化措施和将来探究方向。

关键词:波折钢板剪力墙;抗侧性能;设计要求;节点毗连;地震作用1 引言随着我国城市化进程的加速和建筑技术的不息创新,抗震结构的设计和施工已成为迫切的需求。

剪力墙作为一种重要的抗震结构体系,早已成为工程界关注的热点。

然而,传统剪力墙存在刚度不足、易破坏等缺点,对于高层结构而言,仍需在剪力墙的构造、材料等方面做出改进。

波折钢板剪力墙是近年来进步起来的一种新型抗震结构形式,其主要特点为利用横向作用的波形钢板,在纵向加筋后形成钢板剪力墙。

该形式的剪力墙有较好的延性和抗震性能,有望成为将来高层建筑抗震结构设计的趋势。

2 波折钢板剪力墙的受力特点2.1 波折钢板的受力机理波折钢板是一种具有波浪外形的钢材,其波形结构可以有效地吸纳和分离横向荷载。

当发生横向地震作用时,波折钢板的弹性变形将产生摩擦力,并通过钢板与钢板之间的摩擦力来传递地震荷载。

此外,波折钢板还可以通过挤压和拉伸来吸纳和分离地震力,具有很好的抗震性能。

2.2 波折钢板剪力墙的内力分布规律波折钢板剪力墙的内力分布呈现出纵向和横向分布的不匀称性,分布规律取决于剪力墙的设计参数和材料特性。

在纵向分布方面,波折钢板的纵向密度和波形结构都会影响剪力墙的内力分布。

当纵向密度较大时,剪力墙的刚度和抗震性能都会更好;当波形结构的深度较大时,剪力墙的延性也会更高。

钢板剪力墙承载力与抗震性能研究

钢板剪力墙承载力与抗震性能研究

钢板剪力墙承载力与抗震性能研究发表时间:2018-06-19T16:14:13.993Z 来源:《建筑学研究前沿》2018年第2期作者:陈宇[导读] 钢砼剪力墙以其节约钢材,施工方便,符合我国国情而被大量采用。

广东省建筑设计研究院广东广州 510000摘要:本文关注了加劲钢板剪力墙的屈曲特性和抗剪承载力,以及整体结构中钢板墙在地震作用下的响应特点和抗震性能。

采用特征值屈曲分析,考察了影响钢板剪力墙屈曲承载力的各主要因素。

对钢板墙的受剪屈服和屈服后行为及其影响因素进行分析研究,并同时对比了薄板和厚板承载机制方面的区别。

通过整体模型,探讨了钢板剪力墙抵抗地震作用的塑性耗能机制和特性。

关键词:加劲钢板剪力墙;屈曲特性;抗剪承载力;塑性耗能0 引言钢砼剪力墙以其节约钢材,施工方便,符合我国国情而被大量采用,在剧烈地震作用下,将造成墙体的严重损坏,刚度退化,而地震作用向框架转移,加重框架负担,抗震性能不尽合理。

钢板剪力墙以其较大的初始刚度,大变形能力和良好的塑性性能,稳定的滞回特性而逐渐受到重视。

1 钢板剪力墙屈曲特性屈曲特性[1]的分析采用通用有限元软件的特征值屈曲模块,计算模型假定如下:(1)假定梁的弯曲与轴向刚度为无限大;(2)为简化分析因素,梁、柱之间铰接,不考虑框架的抗弯作用;(3)加劲肋不与框架梁柱连接,即加劲肋两端自由;分析模型简图如图1所示。

图1有限元分析模型示意加劲肋的布置主要考虑其自身尺寸与相互之间的间距两种因素,分别考虑竖向加劲肋和纵横加劲肋两种形式钢板剪力墙,其中墙板的总尺寸为7.5m×3m(l×h0),加劲肋间距的设置可见表1。

本文以肋板的外伸宽度与板厚的比值(bs/t)来表明加劲肋的强度,同时定义高厚比(λ=h0/t)以区分不同厚度的墙板,为考虑框架柱对屈曲承载力的影响,设置了如表2所示的多种柱截面。

1.1 高厚比的影响加劲肋钢板剪力墙的弹性屈曲承载力与高厚比λ密切相关,板屈曲承载力随高厚比的增大迅速降低,对于薄板(λ=400~600),屈曲承载力较低,设置加劲肋后,屈曲承载力得到提高,但仍低于剪切屈服强度,可见加劲肋薄板更有使用价值。

三类钢板剪力墙结构试验研究

三类钢板剪力墙结构试验研究

三类钢板剪力墙结构试验研究摘要:随着钢结构建筑的越来越流行,钢板剪力墙结构因其简洁、易于施工和经济实用等特点逐渐得到了广泛的应用。

本文以三类钢板剪力墙结构为研究对象,采用试验方法对其受力性能进行了研究。

通过对试验结果的分析,得出了该结构的主要受力特征及其应力分布规律,为该结构的设计和应用提供了一定的参考价值。

关键词:钢板剪力墙,试验研究,受力性能1.引言随着钢结构建筑的不断发展,提高钢结构建筑的抗震性能成为了一个重要的研究方向。

而钢板剪力墙结构由于其简洁、易于施工和经济实用等优点,成为了一种广受欢迎的结构形式。

三类钢板剪力墙结构是钢板剪力墙结构的一种常见形式,其受力特性及应力分布规律对于该结构的设计和应用具有重要意义。

因此,本文选取三类钢板剪力墙结构为研究对象,通过试验方法来探究其受力特性及应力分布规律,旨在为该结构的设计和应用提供参考价值。

2.试验方法与方案2.1结构形式本文所选取的三类钢板剪力墙结构如图1 所示。

图1 三类钢板剪力墙结构图2.2试件制备本次试验采用三幅相同的试件,在试件的设计上,选用了Q345 钢板,材料的屈服强度为345 MPa。

试件形状和尺寸如图2 所示。

试件之间的连接采用了焊接的方式。

图2 试件形状和尺寸图2.3试验载荷试验过程中采用的载荷包括垂直荷载以及向两侧施加的剪力荷载。

垂直荷载的大小范围为0 至180 kN,剪力荷载的大小范围为0 至60 kN。

试验测量的参数包括试验载荷、位移、应变等。

3.试验结果3.1主要受力特征试验结果表明,三类钢板剪力墙结构受力时主要表现为难度构件受力、抗弯扭能力强、稳定性较好等特点。

试验中,难度构件的受力情况得到了充分证明。

在试验载荷小于50 kN 时,难度构件的应力主要分布在中间节点处,而在试验载荷增大至50 kN 时,难度构件的应力开始向两个方向转移扩散,但之间并无裂纹出现。

同时,在试验载荷较大时,试件表现出了抗弯扭能力强的特点。

不论垂直荷载或是剪力荷载的作用,试件均出现一定的变形,但其整体结构仍然能够保持相对平稳的状态。

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