钢板混凝土组合剪力墙的发展与应用PPT

1、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

2、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Shinjuku Nomura Tower，神户Kobe City Hall，美国加州的Sylmar County Hospital，达拉斯的Hyatt Regency Hotel等,竖缝钢板墙构造,加劲钢

3、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

4、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Hossain K.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

5、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

6、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

7、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，2011 2103，高轴

8、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,北京工业大学，曹万林，2013 不同构造双钢板组合剪力墙,外包钢板混凝土组合剪力墙的发展,适当增加腹板腔体，对腹板双钢板较薄试件 抗震承载力和延性 提 高 并 不 明 显，对腹板双钢板较厚试件抗震

9、承载力和延性提高显著,带约束拉杆双层钢板内填混凝土组合剪力墙 华南理工大学，蔡健，2013,1) 约束拉杆，有效阻止钢板向外鼓曲 2) 施工方便，避免采用加劲肋时墙内侧焊接困难，也避免采用栓钉对钢板和墙内混凝土的约束效果不理想等不足,外包钢板混凝土组合剪力墙的发展,约束了钢板的平面外屈曲，钢板增加了对混凝土开裂变形的约束，边框钢板和混凝土墙体的共同工作，显著地提高了剪力墙的抗震承载力，具有更大的承载力和刚度，同时也具有良好的延性。 从发展的角度看，由于这种组合剪力墙比纯钢板剪力墙的耐久性相对好，抗火性能也较好，因而会在工程中得到较多的应用 有关这种组合剪力墙的抗震构造措施，仍需进行深入研究，这在一定意义上说是保障其具有良好抗震性能的关键,外包混凝土剪力墙,上海中心,高度：632/603m,结构形式：巨型框架+核心筒 +钢外伸臂,核心筒：钢板混凝土组合剪力墙,核心筒 混凝土最高强度等级：C60,钢板混凝土组合剪力墙的应用,武汉绿地中心,高度：632m,结构形式：巨型框架+核心筒 +钢外伸臂,核心筒：钢板混凝土 组合剪力墙,钢板混凝土组合剪力墙的应用,深圳平安国际金融中心,高度：660/597m