抗震钢管混凝土剪力墙抗震性能探讨.pdfVIP

第十四届全国现代结构工程学术研讨会 抗震钢管混凝土剪力墙抗震性能探讨木 朱珠张慧海生虎毕乾张碉牟在根 (北京科技大学土木与环境工程学院，北京，100083) 摘要：本文对钢管混凝土边框剪力墙的抗震性能进行了研究，阐述了国内外对该类型剪力墙的研究方法和研究成果，并提 出当前钢管混凝土剪力墙研究中存在的一些问题。 关键词：钢管混凝土剪力培，抗震，刚度，延性 ．j．‘．--‘．一 一、刖罱 随着国民经济的高速增长，我国高层建筑和超高层建筑也越来越多，其结构形式也越来越复杂。研制 抗震性能好的剪力墙是高层建筑抗震设计的关键技术。 钢一混凝土混合结构兼有钢结构施工速度快和混凝土结构刚度大、成本低等优点，被认为是一种符合我 国国情的较好的高层建筑结构形式，被大量用于我国的高层建筑特别是超高层建筑结构中，目前我国已建 或在建的40多幢高层钢结构建筑中一半以上采用了这种混合结构。然而国外在地震区却很少采用这种结 构，主要是因为对这种结构的抗震问题没有进行过系统的研究，历史上有过地震破坏的纪录，故认为不宜 用于地震区，并对其设计要求极为严格。在我国对这种结构的抗震研究也仅在近几年才开始，而且研究所 采用的分析方法和技术手段都较简单，虽然取得了一些成绩，但没能很好地解决存在的主要抗震性能问题。 为了确保这类结构的抗震安全性、减轻地震灾害，对这种结构的抗震性能和设计方法开展系统和深入的研 究已是工程的迫切需要。本文论述了钢。混凝土混合结构及其抗震研究的发展现状，指出了抗震研究中存在 的主要问题和今后需要进一步研究的方向。 二、研究背景 为克服钢筋混凝土剪力墙在工作中的缺点，提高其抗震能力，国内外学者针对钢筋混凝土剪力墙进行 了许多研究。其中，开缝剪力墙主要包括：同济大学吕西林提出的填充氯丁橡胶带的带缝剪力墙11J；东南大 学李爱群提出的采用摩阻式控制装置的带缝剪力墙[2】；清华大学叶列平提出的双功能带缝剪力墙例。研究资 料表明带缝剪力墙在一定程度上影响了墙的整体性和受力性能。 1905年日本建造了第一个采用型钢混凝土柱的结构，1950年后，日本主要研究了型钢混凝土(SRC) 梁的抗弯性能、SRC柱的偏压性能、SRC梁和柱的剪切性能、SRC梁柱节点抗剪性能及钢管与混凝土的黏 剪力墙进行了抗弯性能试验研究【7】’随后国内外进行了许多研究【8】，研究表明：采用钢一混凝土组合剪力墙能 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，使结构的抗震能力明 显提高。 92 日本抗震建筑构造：发现托梁、剪力墙对抗震特别有效，1 3年关东大地震时，刚性楼板在改善建筑 物抗震性能方面起了很大作用，由于钢框架结构是柔性的，抗震性能相当好，却经不起震后火灾所引起 +基金项目：北京科技大学本科生科技创新创业基金(项目编号 工业建筑2014增刊 1225 第十四届全国现代结构工程学术研讨会 的高温，因此感到必须将钢骨架包裹在防火材料内。经1921年东京地区的中等程度地震，又一次证明了钢 筋混凝土墙和剪力墙的牢固性。1923年后损坏调查表明，钢筋混凝土墙的抗震性能要比填充墙好。抗震墙 已被证明在每次地震中是有效的，当这些墙板在框架结构中放置得当时，整个建筑物的变形就减少了。换 言之，这些抗震墙承受了很大一部分侧向力，否则就得由框架构件来承受。作为抗震结构，在受震时这些抗 震墙的抗震作用极为重要。 三、目前研究现状 文献【9】对不同混凝土强度等级，不同轴压比，不同剪跨比，不同强弱抗剪连接键等设计参数的矩形钢 管混凝土边框组合剪力墙的抗震性能进行了研究。研究表明：组合剪力墙及筒体可有效地将混凝土剪力墙 侧向刚度和承载力大的优势与钢管混凝土柱抗震延性好的优势组合，钢管混凝土边框柱与混凝土剪力墙之 间的抗剪连接键能可靠工作，工程应用效果良好。 文献[10】研究了钢管混凝土边框剪力墙抗震性能，对不同轴压比、不同强弱抗剪连接键的矩形钢管混凝 土边框剪力墙进行了低周反复荷载下的抗震性能试验研究。研究表明这种剪力墙可有效地组合混凝土剪力 墙与钢管混凝土边框柱的优势，抗震效果良好。 文献[111对矩形钢