钢板剪力墙的发展及应用范围

［ 中图分类号 ］Ｔ ９ ＋ Ｕ ６２
［ 文献标识码 ］Ｂ
［ 文章 编号］ １ ． ６ ／ ＩＳ ０ ９ ０ ４ ． １．００ ２ ０３ ９ Ｎ １ ０ — １２ ０ １ ．１ ９ ＪＳ ２ １
１ 通风 系统简 介
１１ 平时通风 ． 保障防空地下室平时功 能的通风 。
１ 战时通风 ． ２
低 ，采用合理 的构造措施 可使钢板段 两端的弯曲屈服先于其 平面 内的剪切屈 曲和平 面外 的弯 扭屈 曲 ，使得弯曲弹塑性变 形 主要集 中在缝 间钢 板段 的顶部 和底 部 ，从而 实现延 性耗
角达到 ３ ％，同时没有 显著 的滞 回退化 。 无加 劲肋钢板剪力墙设计 已编入加拿大钢结构设计 规范
了第一次试验研究 ，试验对象是 开洞和不开洞的足 尺厚壁加 劲肋钢板墙 ，并用有限元分析进 行验证 ，其理论分析有 明
的不足之处 ，其在于分析 中假定了板为平面受力状态 ，没有 考虑到 板的面外鼓 曲所产 生的非线性 问题 。 日本学 者 Ｍｉ ｕａ和 Ａ ｉ ｍ ２ ｍｒ ｋｙ ａ［］在 Ｗａｎ ｒ（９ １ ａ ｇ ｅ １３ ）研
ｑ ａ ｅ ｒｓ ｔ ｔ ｓ ｅ ｐａｅ ｓｅｒｗ ｌｗｔ ｅｅ ｐ ｄ ｕｋ —ｅｉａ ｔ ｌ ｌ ｈａ ａ ｉ ａ ｄ ｖｌ ｅ ｓｎ ｅ ｔ ｌ ｈ ｏ
开洞 、开缝钢板 墙也进行了部分研究 。
ｄａｏａ ｔ ｓ ｎ ｉ ｌ．ｒｎ ， ｒｈＩｓ ｆ Ｊｐｎ Ｔ ｋ ｏ ｉ ｎ ｌ ｅ ｉ ｆ ｄＴａｓＡ ｃ ． ｔ ａａ ，ｏｙ ， ｇ ｎｏ ｅ ｎ ．ｏ
和施 工方面积累 了一定 的经验 ，为高层钢结构在我 国发 展奠 定 了基础 。钢结构结构 性能 好 ，与钢 筋混凝 土结构相 比较 ，
看 作一个竖 向放置底部锚 固的悬臂薄腹板梁 ，框 架柱 好比是 板 梁翼缘 ，框架梁好 比是板 梁的横 向加劲肋 ，内填钢板 好比 是板梁的腹板 。钢板剪力 墙本身只承受水平作用 。并为整个 结构体系的抗推 刚度 （ 侧向刚度）提供部分抗剪 刚度 。竖向 力作用完全 由周边 的框 架柱承担 ，并且钢框架承担 水平荷载
方案少 。 （）钢板 较薄 ，可提供较大建 筑空间。 （）较高 ３ ４
线 ，约承 担 ９ ％的水平 力 ，在 强震作 用下 ，很 容易 遭到破 ０ 坏 ，而作为第 二道防线 的钢框 架非常薄 弱 ，钢框 架一 混凝 土 核 心筒结构 基本上没有进一步抵抗地震作用 的能力 ． 构体 该结 系在历史上有过震 害破 坏记录 ，在美 国和 日本 都是不被提倡 的。与钢一 混凝土组合结构相 比 ，钢板剪力墙结构材料单 一 ，
劲板和加劲板 ；按与框架的连接形式分为焊接与栓接
究， 不仅具有理论意义而且具有实用价值。全球第一座钢板
剪力墙建 于 日本东 京 ，板的高厚 比为 ２ ８ ６ ０ （ ｉｐ ｎＳｅｌ ２ ￣ １ Ｎｐ ｏ ｔｅ Ｏ ｅ 。在我 国上海 新锦江饭店核 芯桶部分也 采用了钢板 剪 ｎｃ ） 力墙结构 ，板的高厚比为 １０ ０ 。其均为厚板 或加 劲板 体系 。 在美 国 ，从上 世纪七十年代开始钢板 剪力墙已经应 用于
抗震 的建筑 结构 当 中 ，最开 始重 要的 建筑 是六 层 ｓｌ ｒ ｙ ｍａ 医 院 ，建 于 加利 福 尼亚 州 ，此 结构 重 力 荷 载 由钢框 架 承担 ，
一
３ 钢 板 剪 力墙 国 外 研 究 概 况
日本学者 ￣ｋ ｈｈ 【】等人 （９ ３ ａａ ｉ １ １７ ）对 钢板剪力墙 进行
价 。 （）钢板墙高厚 比为 ｌｏ ５ ０ ２ ０ ～ ０ ，板 厚仅 ８ ４ ～ ０ｍｍ左右 ．
多高层建筑 中 ，多用钢筋混凝土核芯 筒一 钢外框架结构 ，两
种材料 的延性 、刚度严重不 匹配 ，核 芯筒作为第一道抗震 防 钢框 架
引起的全部倾覆力矩 和部 分水平剪力 ，在整 个结构 体系的抗 推 刚度 中 ，钢框 架提供 部分抗剪 刚度和全 部整体抗 弯 刚度 。
钢 结构 延性 大 ，耐震 性能 好 ，特别 适用于 地震 区的高层 建 筑 。随着经济 的发展 ，近几年来 ，我 国的建筑 钢结构处于建 国以来最好的发展时期 ，而且还会持续相当长时期 。 钢板剪 力墙 作为～ 种新型抗侧力结构 已经在 美国和 日本 一
、
二层 为混凝土剪力墙 ，顶上 四层为钢板剪力墙 ，钢板 墙
上 开洞 ，并设 有加 劲肋 ，墙板与框架螺栓 连接 ，见 。从那 时
起， 一 定数量 的中高层钢板剪力墙结构被 设计并建造在 日本
［ 收稿 日期 ］２ １— ０ １ ０ １ １— ５
５ ２
究的屈曲后强度理论基础上 ， 出了拉力带模型用 于计 算非 提
此为准则 。第二 阶段利 用屈曲后强度阶段 ，在近些年主要针 对无加劲肋薄钢板 剪力 墙板 进行 了试验及理论分析 ，主要集 中在拉力带理论 的研究 ，并提 出了相 关公 式。并进行了不 同
细部连接 的研 究工作 ，结果表 明细部构造对 结构影 响不大 。
ｔ ｎｌＡ ｓｃ ｔｎ ｆ ｒ ｇ ｎ ｔ ｃｕａ Ｅ ｇｎｅ ｎ ， ｉ ａ ｓｏｉ ｉ ｏ Ｂ ｄｅ ａｄ Ｓｒ ｔｒ ｎｉｅｒ ｇ ｏ ａｏ ｒ ｉ ｕ ｌ ｉ Ｌｓｏ ， ｏｔ ａ，ｐ ８ － ９ ，９ ３ ｉ ｎ Ｐ ｒ ｇｌｐ １５ １ １ １７ ． ｂ ｕ ［］Ｈ． ｍｕａ ．ｋｙｍ ：ｏｄｄｆ ｃｉ ｅａ ｏｓｉ ｏ ａ ｈ ２ Ｍｉ ｒ＆ＨＡ ｉ ａＬ ａ－ｅ ｅｔ ｎｒｌｔ ｎｈｐ ｆｅｒ — ａ ｌ ｏ ｉ ｔ
不存 在两 种材 料的 延性 、刚度 匹 配问题 。因此对 其进 行研
的初期 刚度 ，有效 控制 侧向位移 。 （）较好 的延性 ，滞回 ５ 性能 ，适于 抗震设计 。 （） 钢板剪力墙 的设置可缓解 对粱 ６ 柱节点 区的延性要求 。 钢板剪 力墙按不同的划分形式 ，有如下 的分类 ：按板高 厚 比可 分为厚板和薄板 ；按墙板是否 设置加劲肋可分为非加
１ 钢 板 剪 力 墙 国 外 研 究 概 况
及美国的西海岸。
根据统计， 上世纪九十年代以前全世界最高的 ｌ 幢建 ２ 钢 板 剪 力 墙 的 结构 特 点 及 分 类 ｏ ｏ
筑 中采用全钢结构的为 ５ 幢 ，２ ８ ０世纪 ８ Ｏ年代末 ，特别是最 钢板 剪力墙是以钢框架为 基础 内嵌钢板的结构体 系 ，白 』
近 卜 来 ，国内在北京 、上海 、深圳等 地 ，相继兴建了高层 年 钢结构 （） ｓ ，钢一混凝 土混合结构 （－ Ｃ ，型钢混凝土结 ＳＲ ） 构 （Ｒ ） Ｓ Ｃ ，钢 管混 凝土 结构 （Ｆ ）高层 ３ 幢 ，例如 ３ ５ ＣＴ Ｏ余 ６ ｍ高的 上海浦东金 茂大厦 ，３ ６ｍ高的上 海浦东环 球金融 中 ９ 心 等 ，最高 的建 筑可达到 ４ ０ ２ ｍ。这样就 在高层 钢结构设计
室外 空气受毒 剂等物污染 ，需经特殊处理时的通风称 为 滤毒通风 。当防空地下 室外 的空气遭受敌人核 、生
、
化武器
［ 收稿 日 ］２ １一０ １ 期 ０ １ｌ—５
日本 的 Ｔ ｋ ｔｋ ｎ ｈａｉ ａｓｉ（０ ３ 进行 了开 ｏｏＨｉ ａａｄＣ ｉｋ Ｍ ｔ ａ ｕ ２０） 竖缝钢板 剪力墙的研究 。其优点是结构刚度和强度可利用缝 的长 度 、数量 、间距和钢板的尺度等调整 ，钢板可不与框 架 柱连 接 ，便于 门 、窗开设 。带缝 墙 的刚度 、承 载力相 对较
（Ｓ ． Ｏ ） Ｃ Ａ２ １ 。 ０
变对应 的荷 载为极限荷载设定的 ，对剪力墙的塑性承载能力 未充分考虑 。
能。 研究表明缝间钢板段宽厚比小于 ２ 可使结构层间位移 Ｏ
５ 展 望
随着高层钢结构 的广泛应用 ，钢板 剪力墙良好的抗剪与 抗震能力将 得到研究 人员 以及工程师的广泛认识。
［ 摘 要】本文结合规范对通风系统进行了简要介绍 ，结台 人防设 备选型总结了设计过程 中容易 出现和值得注意 的一 些 问题 ，包括两用风机 、油网滤 尘器 、过滤吸啦 、密 闭阀 、超压排气阀 门、风管壁厚 、测量及取样 管等 器
设备选型 ，另外总结了暖通 专业与建筑 、结构 、 电气专业配合时包含哪些条件。 ［ 关键词 ］人防地下室 ；通风设计 ；设备选型 ；配合条件
辽 宁 建 材
２１ ０ １年 第 １ Ｏ期
钢板剪力墙的 展及应用范 围
曹 旭 东 。孙 翌
（中 国建筑 东北设 计研 究院有 司 ，辽 宁 沈 阳 １００ ） 哏公 １０３
［ 摘 要 ］本文总结 国内外关于钢板剪力墙结构大量 的理论 阳试验研 究 ，指出钢板墙结构 完全符 合三水准 ，二阶段 的 抗震设计 要求 ，是非常理想 的抗侧力构件 。 ［ 关键词 ］钢板 剪力 墙 ；三水准 、二阶段设计 ；加劲肋 ；蒲 阑板剪力墙板 ［ 中图分类号 ］Ｔ ３８ Ｕ ９￣ ［ 文献标识码 ］Ｂ ［ 文章编 号］ １ ． ６ ／ ＩＳ ０ ９ １２２ １．０ ０３ ９Ｊ Ｓ Ｎ １０ ￣ ４ ． １ ．１ ９ ０ １ ０ ｌ
建成 ，其主 要分布在美国和 日本 的高 设防烈度区 。目前我 国
钢板墙结构 完全符 合第一道抗震防线低轴 压比的抗震设计要 求 ，是非 常理想的抗侧力构件 。并且能 够非常理想的满足 三 水 准抗 震 ，二阶段设计要 求。钢板 剪力墙与混凝土剪力墙相 比具有如 下特点 ： （）减轻了结 构 自重 ，降低 了基础 的造 １
的污 染 （ 包括次生 害造成 的污染） ，进 入防空地下 室的空气 必须进行 除尘滤毒处理 ，并将防空地下室 内部的废气靠超压 墙 承载力的影 响因素进行 了系统研究 ［】 ３，主 要研究了 三种 不 同形 式的钢板剪力墙在单项及低周反复荷载下 的性能 ，认 为钢板 墙的受力性质主要 由板高厚 比和肋板 刚度 比决定 。并 提 出了极限抗 剪设计公式基本准则 ，此准则是以剪切屈服应
加 劲钢板墙的单 向和滞 回性 能。便于计算机建立平 面模 型应 用于工程设计 中，其认为钢板 剪力墙的极限承载力 是框 架和
钢板墙承载 力之和 。
ｌ
◎ 研 究 与应 用
人防地下室通风 计总结与思考 设
杜 酷
（ 中国建筑 东北设 计研 究院有 限公 司，辽 宁 沈 阳 １００ １０３）
１ ． 清洁通风 ．１ ２
室外 空气未受到毒剂等物污染时 的通风 。战时只要防空 地 下室尚未受 到核 、生 、化武器的污染 （ 包括次生 害造成 的 污染） ，就可实施 清洁式通风 。
１２２ 滤毒通风 ＿－
保证防空 地下 室战时功 能的通风 。包括清洁通风 、滤毒 通风 、隔绝通风三种方式 。
ｌ ｅ ａｖ ｈ ｒｏ ｔ ｌａ ． Ａ Ｓ Ｓｍｐｓ ． ｅ — ａｔ ｎ ｔ ｅ ｏ ｚｎａ ｏｄ， Ｂ Ｅ ｙ ｏｉｍＩｔｍａ ｒ ｉ ｉ ｌ Ｉ ｕ ｎ
阶段 ， 一阶段为弹 陛屈曲破坏阶段 ，早期大部分规范 以此 第
为准 则 ，建成 了一 些中高层建筑 ，并且一些实例表明钢板 剪
力墙结构确实是一种好 的抗侧力体系 。我 国现 行规范仍然以
Ｊｐｎ ２ ０ ｏｔ，ｐ ０ — １ ，９ ７ ａａ ，６ （ｃ）ｐ ｌ９ １４ １ ７ ．
上述 大量研究表明对于钢板剪力墙的研究大致分为 两个
参考文献 ： 【Ｊ Ｔｋｈｈ，． ｋｍ ｔ Ｔａｅａｅ ａ Ｅｐｒ ｅｔ ｔ ｙ １ ａａａｉ Ｔ ｅ ｏ ＆ ．ｋｄ． ｌ ｘｅ ｍ ｎ ｓ ｄ Ｙａ ｏ ｔ ｔ ： ｉ ａ ｕ ｌ
ｏ ｔｉ ｔｅ ｈ ａ ｗ ｌ ａｄ ａｔ ｕａ ｒｃ ｇ ｎ ｅ ｎ ｈｎ ｅｌ ｅｒ ａ ｓ ｎ ｐｒｃｌｒ ｂａｉ ｓ ｕ ｄ ｒ ｓ ｓ ｌ ｉ ｎ