型钢、钢管组合剪力墙的抗震研究
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型钢混凝土组合剪 力墙 钢 管混凝 土组合 剪力墙 抗震性能 和２ ０ 年在杭 州建 成采用方钢 管混凝 土边框钢筋混凝土组合剪力墙的 ０１ 瑞 丰国际商 务大厦 。 “
剪 力墙 。 本 文 总 结 了 近年 来 国 内 外 关 于这 两种 剪 力墙 的 抗 震 性 能 试 验 研 究 ，并 对 关 键 问题 提 出 了探 讨 。
单一 组合剪力墙是指只采用一种组合形式的剪力墙 ，应用和研究
Байду номын сангаас
最 多的是钢—— 混凝土材料组合剪 力墙 ，主要包括 ：型钢和钢筋混凝 土组 合剪 力墙 ，即型钢混凝： 剪力墙 、带钢管混凝土边框的剪力墙 、 ｔ 钢板 和钢筋混凝土组合的剪力墙。双重组合剪力墙是指采用两种组 合
形式 的剪力墙 ，如不同受 力体 系和不 同材料 的双重组合… 。
１ 型钢和钢管混凝土剪力墙抗震研究现状
（ ） 】 钢管混 凝土剪 力墙抗 震研究现状 。与混凝土结 构相比 ，钢 管 混凝土结构受力性能的优越性突出表现在合理的利用钢管对混凝土 的紧箍力 ，这种紧箍力可使混凝土的抗压性能更 为有 力地发挥 。由于 结 构 自重大大的减轻以及结构延性的改善 ，使结构抵抗地震作 用的能 力得到加强。在我国 ，钢管混凝土抗震性能 的研究主要在建筑基本构 件上 ，对结构体 系抗震性能 的研究不 多，但随着试验装 备及条件 的改 善 ，钢管混凝土结构体 系抗震性能 的试验研究 已经逐渐开始 。钢管混 凝土结构体系抗震性能 的研究也就为今后我 国钢管 混凝土结构体 系的 抗震设计提供 理论以及 试验依据 。带 钢管混凝土边框的组合剪 力墙 目前主要 的有两种形式 为 ： 一是在钢管混凝 土框架 中内嵌一块钢板 的 带钢管 混凝土边框 的钢板剪 力墙 （ ）；二是带钢 管混凝土边框 的 图１
钢筋混凝土组合剪力墙… 。
用到型钢混凝土组合剪 力墙构件… 。 自２ 世 纪９ 年代 以来 ，型 钢一 （ ） （ ） 混凝 土组合结构体 系 自美国 向世 界 迅 速传播开 ，型钢一 ． 混凝土组 合结 构的研究也得 到快 速发展 ，特 别是
型 钢一 混凝 土组 合剪 力墙 结构 在抗 侧 力体 系 中的应 用技术 研 究”。 “ ２ 世纪９ 年 代初 清华大学就对中 、高型Ｓ Ｃ 力墙进行 了抗 弩陛能 、 （ ） ０ Ｒ剪 破坏 形态 、开裂荷 载 、极限承 载能 力和塑性 铰区高度等试验研究 ，图
墙。
（ ） ２ 钢管 混凝土剪 力墙抗震性能 。王敏 等人 了１ 的缩 尺 试 做 ／ ４ 验 ，试验研 究了钢管混凝 土边 框剪力墙的开裂荷载 、屈服荷载和极限 荷 载 、 性系数 、滞回环 以及变形耗能特性 。江枣 试验研 究了圆钢 延 管混凝土剪力墙 在高轴压 比和往复水平力作用下的抗震性能 ，即研究 了钢管混凝土剪 力墙试件的破坏过程和破坏形态 、滞回特 性 、承载 力 以及变形耗能能力 。中国建筑科学研 究院的陈涛等”试验研 究了不 同 形式的高轴压比 、大剪跨 比剪力墙进 行往复水平力加载试验 ，研究墙 体两端暗柱设置型钢 、墙身增设内藏钢板等形式组合剪力墙的压弯承 载力 、延性性能及破坏机理 。曹 万林 等” 试验研究 了矩形 钢管和不 同 强度等级 的混凝土 ，不同轴压比 ，不同剪跨比 ，不同强弱抗剪连接键 的钢管混凝土边框组合剪 力墙的抗震性能 。综合各位学者的试验研究 表明 ：与相 同参数的钢筋混凝土剪力墙相比 ，钢管混凝土剪 力墙试件 的正截面受弯承载力 、开裂水平 力、名义屈服水平 力以及变形能 力均 有所提高 ，尤其当承受高轴压情况下 ，钢管混凝土剪 力墙仍可保持较 高的变形能 力，即在相 同的变形要求下 ，由于钢管的约束强化作用 ， 钢管混凝土剪 力墙可以承受更高的轴压力。 （｛ ‘）型 钢混凝土组合 剪力墙抗震研 究现状 。我国从２Ｊ （ 世纪 ５） （ 年 代开始应用型钢混凝土（ Ｒ ） Ｓ Ｃ 结构 ，２Ｊ （ 世纪８ 年代 中期 以后进行 了大 （ Ｊ 量 的试验研究工作 ，近年来应用 日渐增 多。由于型钢 混凝 土剪 力墙性 能研究较少 ，所 以其实践 中的应 用也较 为有限 。 《 型钢混凝 土组 合结 构 技术 规程 》 （ ＧＪ３ Ｊ １ ８—２ （ ） ０） 编入 了型 钢混 凝 土剪 力墙 设计 的 内 １ 容 ，这说 明随着 Ｓ Ｃ 构及混合结构的广泛应 用，在今后工程 中将 常 Ｒ结
肉 肛 科 技 ２ １年第７ ０２ 期
学 术 研 讨
型钢 、钢 管组合剪 力墙 的抗震研究
邹冰川
中 国煤 炭 科 工 集 团 北 京 华 宇 工 程 有 限 公 司 摘 要
关键词
４ ７ ０ 河 南 平 顶 山 ６０ ０
型钢、钢管组合剪力墙是两种比较新型 的剪力墙 ，其具 有较 好的抗 弯承载力 、抗剪承载力厦延性 ，这 些性能均好于普通
２ 所示为试验 时的模型及截面配筋形式 。研究表 明：型钢一 混凝土组合 剪 力墙具有 良好 的抗震性能 。 蓝 宗建”等 对钢筋混凝土墙 内设置型 “ 钢刚架的低剪力墙和型钢混凝 土开洞低剪力墙进行了研究 ，试验研究 表明型钢 骨架能 够控制剪 力墙 中裂缝 的发展 ，形成较完 备的耗 能机 制 ，起到了良好的二道 设防作 用 ， 结构的抗 震能力明显提高。武敏 使 刚 、吕西林 （ ４ ２ ０ 年对钢骨联 肢剪力墙 的抗 震性能进行 了试验研 究 ， ） 研究表明钢骨低混凝土剪力墙的破坏形态和普通混凝土剪 力墙的相差 不大 ，但是其承 载力和延性都较普通混凝土剪力墙提高了很多 。李莉 等”对内藏 钢框架混凝土剪 力墙和 内藏斜 向支撑钢框架混凝土剪 力墙 的抗震性能进行 了研究 ， 进行了３ １ 缩尺 的模 型的试验 ，并将试 共 个 ／ ３ 验结果和计算结 果进行 比较 ，两种结果 吻合较 好。
钢筋混凝 土高层建筑 的构 件通常有 梁 、柱 、 板和剪 力墙以及由 楼 剪 力墙组成简体 ，其中起核心抗 侧力作 用的是剪力墙和由剪 力墙组 成
的筒体 。抗侧力构 件的抗 震性能 对高层建筑的安全可靠有 着至关重要 的作用 。因此 ，对 高层 建筑抗震 设计 来说 ，其关键技 术就 是研制抗 震 性能好的剪 力墙 。普通 的剪力墙 已不能 满足大型复 杂高层 建筑的抗 震 要求 ，所 以需 要抗 震性 能更好 的剪力墙来替代普通的剪力墙。 目前 ， 国 内外学 者提 出了各种 新型的剪力墙 ，如各种类型的开缝 剪力墙和组 合剪 力墙 ， 对剪 力墙的抗 震性能 进行 改善。总的来说组合剪力墙按组 合形式可 分为两种 ，一种是单一组合剪力墙 ，另一种为双重组合剪力
剪 力墙 。 本 文 总 结 了 近年 来 国 内 外 关 于这 两种 剪 力墙 的 抗 震 性 能 试 验 研 究 ，并 对 关 键 问题 提 出 了探 讨 。
单一 组合剪力墙是指只采用一种组合形式的剪力墙 ，应用和研究
Байду номын сангаас
最 多的是钢—— 混凝土材料组合剪 力墙 ，主要包括 ：型钢和钢筋混凝 土组 合剪 力墙 ，即型钢混凝： 剪力墙 、带钢管混凝土边框的剪力墙 、 ｔ 钢板 和钢筋混凝土组合的剪力墙。双重组合剪力墙是指采用两种组 合
形式 的剪力墙 ，如不同受 力体 系和不 同材料 的双重组合… 。
１ 型钢和钢管混凝土剪力墙抗震研究现状
（ ） 】 钢管混 凝土剪 力墙抗 震研究现状 。与混凝土结 构相比 ，钢 管 混凝土结构受力性能的优越性突出表现在合理的利用钢管对混凝土 的紧箍力 ，这种紧箍力可使混凝土的抗压性能更 为有 力地发挥 。由于 结 构 自重大大的减轻以及结构延性的改善 ，使结构抵抗地震作 用的能 力得到加强。在我国 ，钢管混凝土抗震性能 的研究主要在建筑基本构 件上 ，对结构体 系抗震性能 的研究不 多，但随着试验装 备及条件 的改 善 ，钢管混凝土结构体 系抗震性能 的试验研究 已经逐渐开始 。钢管混 凝土结构体系抗震性能 的研究也就为今后我 国钢管 混凝土结构体 系的 抗震设计提供 理论以及 试验依据 。带 钢管混凝土边框的组合剪 力墙 目前主要 的有两种形式 为 ： 一是在钢管混凝 土框架 中内嵌一块钢板 的 带钢管 混凝土边框 的钢板剪 力墙 （ ）；二是带钢 管混凝土边框 的 图１
钢筋混凝土组合剪力墙… 。
用到型钢混凝土组合剪 力墙构件… 。 自２ 世 纪９ 年代 以来 ，型 钢一 （ ） （ ） 混凝 土组合结构体 系 自美国 向世 界 迅 速传播开 ，型钢一 ． 混凝土组 合结 构的研究也得 到快 速发展 ，特 别是
型 钢一 混凝 土组 合剪 力墙 结构 在抗 侧 力体 系 中的应 用技术 研 究”。 “ ２ 世纪９ 年 代初 清华大学就对中 、高型Ｓ Ｃ 力墙进行 了抗 弩陛能 、 （ ） ０ Ｒ剪 破坏 形态 、开裂荷 载 、极限承 载能 力和塑性 铰区高度等试验研究 ，图
墙。
（ ） ２ 钢管 混凝土剪 力墙抗震性能 。王敏 等人 了１ 的缩 尺 试 做 ／ ４ 验 ，试验研 究了钢管混凝 土边 框剪力墙的开裂荷载 、屈服荷载和极限 荷 载 、 性系数 、滞回环 以及变形耗能特性 。江枣 试验研 究了圆钢 延 管混凝土剪力墙 在高轴压 比和往复水平力作用下的抗震性能 ，即研究 了钢管混凝土剪 力墙试件的破坏过程和破坏形态 、滞回特 性 、承载 力 以及变形耗能能力 。中国建筑科学研 究院的陈涛等”试验研 究了不 同 形式的高轴压比 、大剪跨 比剪力墙进 行往复水平力加载试验 ，研究墙 体两端暗柱设置型钢 、墙身增设内藏钢板等形式组合剪力墙的压弯承 载力 、延性性能及破坏机理 。曹 万林 等” 试验研究 了矩形 钢管和不 同 强度等级 的混凝土 ，不同轴压比 ，不同剪跨比 ，不同强弱抗剪连接键 的钢管混凝土边框组合剪 力墙的抗震性能 。综合各位学者的试验研究 表明 ：与相 同参数的钢筋混凝土剪力墙相比 ，钢管混凝土剪 力墙试件 的正截面受弯承载力 、开裂水平 力、名义屈服水平 力以及变形能 力均 有所提高 ，尤其当承受高轴压情况下 ，钢管混凝土剪 力墙仍可保持较 高的变形能 力，即在相 同的变形要求下 ，由于钢管的约束强化作用 ， 钢管混凝土剪 力墙可以承受更高的轴压力。 （｛ ‘）型 钢混凝土组合 剪力墙抗震研 究现状 。我国从２Ｊ （ 世纪 ５） （ 年 代开始应用型钢混凝土（ Ｒ ） Ｓ Ｃ 结构 ，２Ｊ （ 世纪８ 年代 中期 以后进行 了大 （ Ｊ 量 的试验研究工作 ，近年来应用 日渐增 多。由于型钢 混凝 土剪 力墙性 能研究较少 ，所 以其实践 中的应 用也较 为有限 。 《 型钢混凝 土组 合结 构 技术 规程 》 （ ＧＪ３ Ｊ １ ８—２ （ ） ０） 编入 了型 钢混 凝 土剪 力墙 设计 的 内 １ 容 ，这说 明随着 Ｓ Ｃ 构及混合结构的广泛应 用，在今后工程 中将 常 Ｒ结
肉 肛 科 技 ２ １年第７ ０２ 期
学 术 研 讨
型钢 、钢 管组合剪 力墙 的抗震研究
邹冰川
中 国煤 炭 科 工 集 团 北 京 华 宇 工 程 有 限 公 司 摘 要
关键词
４ ７ ０ 河 南 平 顶 山 ６０ ０
型钢、钢管组合剪力墙是两种比较新型 的剪力墙 ，其具 有较 好的抗 弯承载力 、抗剪承载力厦延性 ，这 些性能均好于普通
２ 所示为试验 时的模型及截面配筋形式 。研究表 明：型钢一 混凝土组合 剪 力墙具有 良好 的抗震性能 。 蓝 宗建”等 对钢筋混凝土墙 内设置型 “ 钢刚架的低剪力墙和型钢混凝 土开洞低剪力墙进行了研究 ，试验研究 表明型钢 骨架能 够控制剪 力墙 中裂缝 的发展 ，形成较完 备的耗 能机 制 ，起到了良好的二道 设防作 用 ， 结构的抗 震能力明显提高。武敏 使 刚 、吕西林 （ ４ ２ ０ 年对钢骨联 肢剪力墙 的抗 震性能进行 了试验研 究 ， ） 研究表明钢骨低混凝土剪力墙的破坏形态和普通混凝土剪 力墙的相差 不大 ，但是其承 载力和延性都较普通混凝土剪力墙提高了很多 。李莉 等”对内藏 钢框架混凝土剪 力墙和 内藏斜 向支撑钢框架混凝土剪 力墙 的抗震性能进行 了研究 ， 进行了３ １ 缩尺 的模 型的试验 ，并将试 共 个 ／ ３ 验结果和计算结 果进行 比较 ，两种结果 吻合较 好。
钢筋混凝 土高层建筑 的构 件通常有 梁 、柱 、 板和剪 力墙以及由 楼 剪 力墙组成简体 ，其中起核心抗 侧力作 用的是剪力墙和由剪 力墙组 成
的筒体 。抗侧力构 件的抗 震性能 对高层建筑的安全可靠有 着至关重要 的作用 。因此 ，对 高层 建筑抗震 设计 来说 ，其关键技 术就 是研制抗 震 性能好的剪 力墙 。普通 的剪力墙 已不能 满足大型复 杂高层 建筑的抗 震 要求 ，所 以需 要抗 震性 能更好 的剪力墙来替代普通的剪力墙。 目前 ， 国 内外学 者提 出了各种 新型的剪力墙 ，如各种类型的开缝 剪力墙和组 合剪 力墙 ， 对剪 力墙的抗 震性能 进行 改善。总的来说组合剪力墙按组 合形式可 分为两种 ，一种是单一组合剪力墙 ，另一种为双重组合剪力