钢板混凝土组合剪力墙的发展与应用

钢板-混凝土组合剪力墙的发展与应用钢板混凝土组合剪力墙的概念组合剪力墙由内填或外置钢板和钢筋混凝土板组成，它们之间通过栓钉进行连接。钢板混凝土组合剪力墙的种类钢板混凝土组合剪力墙常用截面形式有三种：钢板-现浇混凝土组合剪力墙预制钢板混凝土组合剪力墙根据施工方法与受力机理的不同，可分为两类:钢板—现浇混凝土板组合墙和预制混凝土盖板－钢板组合墙。钢板混凝土组合剪力墙的种类钢板混凝土组合剪力墙的发展上世纪60年代日本提出了在钢板支撑周围浇筑钢筋混凝土以防止钢支撑的屈曲，使剪力墙获得较好的延性和耗能能力，并在日本名古屋地铁公车站率先采用了这种内置钢板钢筋混凝土剪力墙结构。核工业的发展对钢板混凝土组合剪力墙的设计、发展与应用起到了推动作用，20世纪80年代末到90年代中期，针对于核电厂对钢板混凝土组合剪力墙的使用进行了大量的研究。在此之后的一段时间内（90年代之前）由于缺少理论研究与实践经验，钢板混凝土组合剪力墙并没有得到广泛的应用，与此同时由周边框架和内嵌钢板组成的纯钢板剪力墙在于20世纪70年代被提出。早期钢板剪力墙主要应用在美国，加拿大、和日本，如日本钢铁大厦、东京新宿的ShinjukuNomuraTower，神户KobeCityHall，美国加州的SylmarCountyHospital，达拉斯的HyattRegencyHotel等竖缝钢板墙构造加劲钢板剪力墙单元钢板混凝土组合剪力墙的发展1995年，加拿大的Link研究了带加劲肋的双层钢板剪力墙。该组合墙的破坏模式是拉杆模型，在大变形情况下还可利用屈曲后强度，具有良好的延性。2000年，日本九州大学的Matsui、Hitaka等学者中提出以开缝钢板剪力墙为基础，钢板两侧外夹混凝土板，形成开缝钢板混凝土组合剪力墙。开缝改变了钢板墙的受力模式，使钢板由剪切变形转变为弯曲变形。钢板混凝土组合剪力墙的发展认识到“传统组合墙”的不足,2002年，美国加州大学Zhao和Astaneh-Asl提出“改进型组合钢板墙”，即在混凝土板和框架梁柱之间设缝，试验中缝隙填充泡沫聚苯乙烯。钢板混凝土组合剪力墙的发展设置缝隙避免了混凝土板在加载初期直接参与受力发生破坏;和未设缝组合墙相比，设缝组合钢板墙的损坏程度明显降低，结构的侧移变形也有所减小，组合墙具有更好的延性和滞回性能，滞回性能更为稳定。钢板混凝土组合剪力墙的发展2003年，Clubley等人分析了双层钢板组合墙，又称Bi-steel组合墙试验和有限元模拟结果表明双层钢板组合墙具有很强的抗剪强度Bi-steel组合墙2004年HossainK.M.A.和Wright对压型钢板组合墙混凝土板和压型钢板进行了单调和低周反复加载试验，研究表明组合墙的纵向抗弯刚度能够预防墙体过早发生整体屈曲。钢板混凝土组合剪力墙的发展我国1989年的上海新锦江饭店、都江堰灾后重建幸福家园、

75层337m的天津津塔以及昆明世纪广场、深圳梅山苑都使用了钢板剪力墙体系。上海新锦江饭店天津津塔钢板混凝土组合剪力墙的发展1995年至今，我国同济大学的李国强等，清华大学聂建国、郭彦林等，哈尔滨工业大学董莉、张素梅等，中国建筑科学研究院孙建超、蒋冬启等都先后对钢板混凝土的结构性能进行了大量研究，研究一致表明：极限承载力大、滞回耗能能力强、抗震性能优异。钢板混凝土组合剪力墙的发展钢板外包混凝土剪力墙同济大学，李国强，1995(1)两侧混凝土板能为钢板提供侧向约束，防止钢板过早发生屈曲失稳，同时还有防火隔热的作用(2)钢板外包混凝土剪力墙具有良好的延性性能和耗能能力，是一种优良的抗侧力构件钢板外包混凝土剪力墙是在钢板剪力墙基础发展起来的一种新型抗侧力构件内置钢板混凝土组合剪力墙的发展防屈曲钢板剪力墙由清华大学，郭彦林，2009提出内嵌钢板及两侧的预制混凝土盖板构成;内嵌钢板与两侧盖板通过高强螺栓连接,边框架内侧周边设置鱼尾板来实现内嵌钢板与框架的方便连接,连接方式可为栓接或焊接内置钢板混凝土组合剪力墙的发展钢板开圆孔的组合钢板墙孙飞飞，2009对Zhao和Astaneh-Asl所提出的构造型式进行了试验研究,发现由于在混凝土板和边缘构件之间预留缝隙,缝隙处的钢板无面外约束,形成薄弱部位,使得钢板在侧向力作用下发生局部屈曲在钢板上开圆孔的措施,将薄弱部位移至混凝土板约束区域以内通过振动台试验发现，混凝土板与边缘构件间缝隙处钢板没有发生屈曲,证明了所提措施有效内置钢板混凝土组合剪力墙的发展中国建筑科学研究院，2008年，研究墙身钢板与周围型钢不同连接方式影响，2011年，高轴压比，大剪跨比剪力墙，2012，高强混凝土2009年，同济大学，吕西林，研究高宽比、墙体厚度、钢板厚度内置钢板混凝土组合剪力墙的发展双钢板混凝土组合剪力墙试件滞回曲线钢筋混凝土剪力墙试件滞回曲线外包钢板混凝土组合剪力墙的发展双层钢板-混凝土组合墙清华大学，聂建国，20112103，高轴压比，低剪跨比外包钢板混凝土组合剪力墙的发展双钢板混凝土组合剪力墙滞回曲线形态饱满，具有较强的耗能能力华南理工大学，吴波，2011再生混凝土双钢板组合剪力墙外包钢板混凝土组合剪力墙的发展普通混凝土再生混凝土外置薄钢板再生混合墙具有与钢筋混凝土墙相当甚至略高的耗能能力;在总用钢量基本一致的情况下，外置薄钢板再生混合墙具有与钢筋混凝土墙基本相当的水平承载力北京假工业她大学屈，曹之万林挪，20底13不同构摊造双钢阵板组合这剪力墙外包钢装板混凝健土组合找剪力墙铁的发展适当饱增加豆腹板剥腔体浴，对仓腹板岩双钢捕板较石薄试什件抗震承嗽载力和胶延性盾提高挨并吴不明垃显，超对腹板闸双钢板薄较厚试记件抗震晒承载力垂和延性渡提高显户著带约迎束拉秤杆双庆层钢萄板内渡填混扛凝土丘组合脏剪力眉墙华南理鹊工大学氏，蔡健剂，20尖131)约束蚊拉杆梦，有侮效阻答止钢虑板向销外鼓皆曲2)施工方午便，避热免采用叙加劲肋唤时墙内港侧焊接消困难，畅也避免巾采用栓英钉对钢孩板和墙夺内混凝围土的约俘束效果嘉不理想迫等不足外包钢郑板混凝鸽土组合购剪力墙蛇的发展约束骗了钢此板的酱平面所外屈兄曲，衣钢板哀增加赤了对逃混凝济土开亩裂变健形的扎约束关，边溜框钢明板和把混凝江土墙庭体的抵共同凉工作借，显慎著地洪提高井了剪黄力墙叶的抗捆震承绝载力利，具拘有更查大的杀承载添力和掉刚度翼，同岂时也桨具有俩良好迅的延奇性。从发虑展的桂角度睛看，四由于旱这种驶组合顷剪力嫂墙比次纯钢执板剪洲力墙到的耐道久性雹相对迁好，抖抗火垫性能针也较希好，赶因而架会在拾工程悦中得步到较肿多的优应用有关这俊种组合器剪力墙递的抗震眯构造措瓜施，仍以需进行劳深入研齿究，这武在一定观意义上伤说是保板障其具墓有良好晨抗震性编能的关择键外包腊混凝罪土剪熟力墙上海中巴心高度：63弄2/静60翁3m结构形港式：巨窝型框架+核心筒+钢外伸快臂核心筒伞：钢板茧混凝土签组合剪右力墙核心筒混凝宇土最仙高强炊度等窜级：C6练0钢板混诱凝土组屠合剪力沃墙的应钻用武汉绿治地中心高度：632臂m结构形魔式：巨貌型框架+核心筒+钢外伸淘臂核心筒般：钢板蜡混凝土组合剪塔力墙钢板臭混凝影土组片合剪邮力墙麦的应肃用深圳平袄安国际体金融中列心高度晨：660箩/59韵7m结构鼓形式耳：巨洒型支应撑框叛架+核心筒+钢外腰伸臂核心筒拥：钢板律混凝土忆组合剪蹄力墙核心战筒混端凝