钢板剪力墙研究及工程应用

对纯钢板剪力墙、内置钢板混凝土组合剪力墙、外包钢板混凝土组合剪力墙三类剪力墙进行综合研究,给出了3种钢板剪力墙特性及设计方法,同时中国建筑千米级摩天大楼为载体,对外包钢板混凝土组合剪力墙进行研究。研究表明:此3种钢板剪力墙结构延性好、耗能能力强,具有良好的抗震性能;纯钢板剪力墙结构非常适用高烈度区普通结构或350 m以下的超高层建筑;内置钢板混凝土组合剪力墙刚度大、强度高、延性好,可充分发挥混凝土和钢材2种材料的特性,但施工非常复杂;外包钢板混凝土组合剪力墙是一种新型剪力墙,对使用高强度、高性能混凝土和钢材没有限制,该种墙体更容易满足抗震性能化要求,且施工方便,工业化程度高;3种剪力墙均满足平截面假定,可采用纤维元的方法计算钢板混凝土组合剪力墙承载力。     

新型剪力墙钢结构体系建筑产业化技术研究

以新型剪力墙钢结构体系作为考察方向,重点研究钢管混凝土束剪力墙、异形钢管混凝土墙柱和波纹钢板剪力墙3种结构形式,采用理论研究、模型试验、软件分析、技术集成和工程示范等相结合的技术手段,依据钢管混凝土束生产、采购等产品的后端技术数据分析,进行了标准化、模块化和集成化建筑设计探索,分别完成了关键结构构件承载性能、建筑外保温材料防火性能和围护系统连接方式的试验研究,提出了钢结构外围护、保温、防火相结合的成套做法,改进了钢结构剪力墙的制作设备和施工工法,开发了适应典型气候区域的新型剪力墙钢结构体系成套技术,创新地采用战略加盟和“互联网+线下体验”的模式,将相应的技术成果进行产业化推广。     

钢管混凝土边框内藏钢板剪力墙抗震试验与分析

完成了6个钢管混凝土边框钢板剪力墙抗震性能试验研究,试件包括3个不同钢板厚度的钢管混凝土边框纯钢板剪力墙和3个对应钢板厚度的钢管混凝土边框内藏钢板组合剪力墙.基于试验,分析了各试件的承载力与变形特点.采用ABAQUS软件对各试件的受力与变形特点进行了有限元分析,有限元模拟结果与试验结果符合较好.试验及分析表明:钢管混凝土边框纯钢板剪力墙具有良好的延性;钢管混凝土边框内藏钢板组合剪力墙,承载力和刚度比纯钢板剪力墙明显提高,综合抗震性能良好.     

外包钢板与钢管混凝土空实剪力墙在某超高层结构中的应用

某超高层建筑物因地质情况及基础施工问题,为满足基础承载力的要求,需要减轻结构的自重,同时确保结构的刚度和承载力。故在此超高层建筑的48~54层采用外包钢板与钢管混凝土空实组合剪力墙。通过理论计算分析及具体实例表明,空实组合剪力墙能较好利用钢板的良好的抗剪性能、出色的延性以及钢管对混凝土的套箍作用等优点,使钢材与混凝土相互结合,充分发挥混凝土的抗压性能、钢板及钢管的抗剪性能,大幅度提高剪力墙的延性并同时减小墙厚、减轻墙体自重。此技术可通过模数化的子荷载腔满足不同的承载力要求,亦可应用于装配式建筑。     

无屈曲波纹钢板剪力墙简化分析模型研究

无屈曲波纹钢板剪力墙是一种兼具承载和消能双功能的新型钢板剪力墙,它通过钢板波折的方法来提高自身的面外刚度,避免了普通钢板墙面外刚度小、易屈曲,屈曲约束钢板墙需额外设置面外约束部件的缺点,因此在工程中得到了越来越广泛的应用。根据无屈曲波纹钢板剪力墙的力学性能,在弹性设计阶段提出了等向交叉支撑模型和正交异性平面壳单元模型,在弹塑性验算阶段提出了基于Bouc-Wen模型的水平轴向弹簧模型和基于三线性本构关系的水平剪切板模型。然后,将上述模型与有限元ABAQUS模型进行了对比,验证了上述弹性和弹塑性简化分析模型的准确性。最后,通过设计算例给出了无屈曲波纹钢板剪力墙的设计流程,包括其在弹性设计和弹塑性验算阶段的模拟,以供设计人员参考。     

钢板混凝土组合剪力墙在中国国家博物馆工程中的应用

钢板混凝土组合剪力墙是一种新型的结构形式,可以充分发挥钢和混凝土两种材料的优势,在提高承载力的同时保持较好的延性,在钢-混凝土混合结构中具有独特的应用优势,即将颁布实施的有关规范里,均已提出了钢板混凝土组合剪力墙的承载力计算方法以及相关的设计、构造要求等,为钢板混凝土组合墙的应用提供了规范依据。结合钢板混凝土组合剪力墙的试点工程中国国家博物馆,介绍其应用经验,包括设计方法、思路、构造、节点以及施工措施等,希望为钢板混凝土组合剪力墙的应用积累经验、提供参考。     

钢板组合剪力墙在广州东塔伸臂桁架区中的应用与分析

为了提高结构抗震性能,常在结构底部、加强层等关键受力部位或者立面收进等薄弱部位设置钢板组合剪力墙。广州东塔工程在核心筒与伸臂桁架连接的部位,剪力墙内设置了钢板,采用ABAQUS软件对其进行动力弹塑性分析,研究在罕遇地震作用下的结构变形特征、伸臂桁架内力、剪力墙塑性损伤等非线性动力响应。结果表明,与普通钢筋混凝土剪力墙相比,在与伸臂桁架连接的核心筒部位采用钢板组合剪力墙,能够有效控制结构变形和减轻因刚度突变而造成的损伤,改善结构的抗震性能。     

大钢模板在高层剪力墙施工中的应用

本文总结了大钢模板技术在高层剪力墙结构中的应用,介绍了大钢模板施工的构造特点、安装要求;大钢模板施工过程中技术重点、质量控制、安全要求,以及在施工实践中的体会。     

钢板剪力墙的试验研究

天津津塔是我国首座采用钢板剪力墙的超高层建筑,也是目前已知规模最大的钢板剪力墙结构,其主要抗侧力体系为钢板剪力墙和钢管混凝土柱所构成的核心筒。为研究这种结构体系及其构造做法的实际受力性能,并为设计计算提供试验依据,完成了2个2跨5层1∶5缩尺比例的钢板剪力墙模型的低周往复加载试验。试件变化的主要参数包括钢板剪力墙与周边框架的连接方式以及钢板剪力墙的加劲构造措施。试验表明,钢板剪力墙结构具有较高的承载能力,稳定的滞回性能。未设置加劲肋的钢板剪力墙试件,在加载初期即发生平面外屈曲,其滞回曲线呈现一定的S形捏拢趋势;设置有4道竖向加劲肋的钢板剪力墙试件,在加载过程中未发生平面外屈曲,其滞回曲线呈饱满的纺锤形。此外,采用摩擦型高强螺栓连接的钢板剪力墙试件在加载过程中有较大噪声,可能影响结构的正常使用。     

圆弧钢板混凝土组合剪力墙施工技术在北京奥林匹克公园瞭望塔工程中的应用

北京奥林匹克公园瞭望塔工程为高耸钢结构,塔体总量很大,经过详细计算,决定采用钢板组合剪力墙结构,既能承受上部荷载,还能与塔座组成整体形成对塔身的嵌固.通过采取钢柱安装、钢板墙安装、钢筋绑扎、模板安装、混凝土浇筑、模板拆除、下一步钢筋绑扎等一系列施工技术,以及对钢筋与钢板之间的连接这一难点问题进行处理,在保证结构安全性的前提下,很好地实现了建筑功能,取得了理想的应用效果.     

钢框架+防屈曲钢板剪力墙结构体系在装配式钢结构住宅中的应用

首钢二通厂南区棚改定向安置房项目1#住宅楼(24层)采用钢框架(钢管混凝土柱+H型钢梁)+防屈曲钢板剪力墙装配式钢结构体系,选择的结构抗侧力构件分别为防屈曲钢板剪力墙、中心支撑以及组合钢板剪力墙的结构体系,并对其进行了计算分析,对比了不同结构体系的关键技术指标.同时通过有限元模型研究了与防屈曲钢板剪力墙相连梁的刚度变化...     

多高层钢结构住宅结构体系及钢板剪力墙体系综述

国家大力扶持钢结构住宅,实现经济的可持续发展。本文介绍了多高层钢结构住宅常见结构体系,且通过在应用中的相互比较,阐述了各自体系的受力特点以及发展现状和应用范围,在不同地区建造钢结构住宅区别选型。并重点介绍了钢板剪力墙结构体系的分类和性能特点以及在我国的研究现状和应用。     

钢板混凝土组合剪力墙轴压比影响研究

钢板混凝土组合剪力墙的抗震性能与轴压比关系密切。采用Marc有限元软件对不同轴压比的钢板混凝土组合剪力墙进行了弹塑性分析,以考察轴压比对钢板混凝土组合剪力墙的抗侧刚度、滞回性能、耗能能力、变形能力以及承载力的影响,并对其分析模型进行了试验验证。研究结果表明：钢板混凝土组合剪力墙正截面承载力随轴压比变化,当轴压比为0.4时,承载力达到最大值;当轴压比在0.2～0.4范围时,钢板混凝土组合剪力墙变形能力最大,耗能能力最强;当轴压比超过0.6时,其变形能力下降,延性减小,耗能能力减弱;轴压比对钢板混凝土组合剪力墙的初始刚度有一定影响,伴随着往复加载,墙体抗侧刚度不断减小。研究中为了验证有限元分析结果的可靠性,进行了钢板混凝土组合剪力墙压弯受力缩尺模型试验。有限元数值模拟结果与缩尺模型试验结果比较接近,而按照JGJ 138-2012《组合结构设计规范》（报批稿）和纤维模型计算得到的钢板混凝土组合剪力墙正截面承载力偏于保守。为了保证钢板混凝土组合剪力墙良好的抗震性能,在实际工程中构件的轴压比设计值不宜过高。     

钢板剪力墙施工技术在超高层建筑中的应用

介绍了某地块的T4塔楼工程超高层建筑的基本概况,如高度、层数等.并对钢板剪力墙施工的关键技术进行了描述,工艺包括钢板剪力墙拼装、钢板剪力墙吊装、钢板剪力墙焊接以及钢板剪力墙焊后校正等.最后,通过工程实验对以上工艺安装的钢板剪力墙的成效进行了检验,使钢板剪力墙难以安装与焊接的难题得到有效解决.     

组合钢板剪力墙抗震优化设计探讨

本文运用有限元软件ANSYS对两边连接组合钢板剪力墙进行非线性分析,研究其抗震优化设计。在建立了有限元模型的基础上,分析有限元模型结果,结合组合墙的能力设计法,提出抗震优化设计的流程和要求。     

超高层建筑项目中的核心筒组合钢板剪力墙施工技术

以绿地山东国际金融中心项目为案例,针对其混凝土组合钢板剪力墙结构体系的施工难点,从钢结构深化、构件加工、物流运输、安装焊接等方面出发,对钢板剪力墙的关键施工工艺进行了总结.项目实施效果较好,证明所述工艺措施具有一定的推广和应用价值.     

超高层建筑项目中的核心筒组合钢板剪力墙施工技术

随着国家经济的迅猛发展和城市建设的快速推进,建筑物的高度越来越高,其底部剪力墙承受的竖向荷载也越来越大,为了顺应高层建筑物的发展进程,核心筒组合钢板剪力墙的研究和应用引起了广泛关注.文章对钢板剪力墙的关键施工技术进行了分析总结.     

大高宽比钢板剪力墙侧加劲方法研究

采用ANSYS有限元软件对大高宽比钢板剪力墙进行了弹塑性分析.研究不同侧加劲刚度下钢板墙的性能,分析钢板墙承载力与侧加劲构件的关系以及横撑对侧加劲构件和钢板墙的影响.结果表明:两侧理想加劲可以使钢板墙承载力充分发挥,同时设置横向支撑可显著减小侧加劲构件的截面尺寸.通过研究给出了侧加劲构件的设计建议.     

双层钢板组合剪力墙在异型结构中的应用及研究

提出了一种新型结构体系即内填混凝土组合钢板剪力墙,并分析了混凝土强度等级、内填混凝土板厚度、栓钉间距以及组合剪力墙高跨比对组合剪力墙的抗侧性能的影响,得出相关结论,并成功应用于实际大型异型结构工程中。