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第４９卷第９期山西建筑Ｖｏｌ.４９Ｎｏ.９

２０２３年５月ＳＨＡＮＸＩＡＲＣＨＩＴＥＣＴＵＲＥＭａｙ.２０２３５１

ＤＯＩ:１０.１３７１９/ｊ.ｃｎｋｉ.１００９－６８２５.２０２３.０９.０１３

新型外挂墙板对装配式框架结构力学性能影响★

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刘勇ꎬ魏珍中ꎬ刘佳敏ꎬ万佳ꎬ焦晋峰

(１.山东电力工程咨询院有限公司ꎬ山东济南２５００１３ꎻ２.太原理工大学土木工程学院ꎬ山西太原０３００２４)

摘要:新型外挂墙板因装配率高、免装修等优势广泛应用于钢框架变电站ꎬ其与钢结构连接节点受力性能值得关注ꎮ为探

究新型外挂墙板与钢结构构件连接节点及其对结构整体受力性能的影响ꎬ以山东某１１０ｋＶ单层钢结构变电站装置楼为研究

对象ꎬ采用ＡＢＡＱＵＳ数值模拟软件针对结构无墙板、有墙板、墙板开门洞和墙板开门窗洞口共４种结构模型进行多尺度数值

模拟ꎬ重点探讨不同墙板设置情况下墙板与构件连接节点变形/应力特征、结构整体变形和动力特性等ꎮ研究结果表明:现有

节点连接做法均不满足设计要求ꎬ主要原因是其连接节点板平面外挠度变形偏大ꎬＭ１~Ｍ４四种分析模型各自挠度比值为

０.６２~１.０ꎻ在结构顶点最大侧向位移方面ꎬＭ４Ｍ３Ｍ２Ｍ１ꎬ且Ｍ２/Ｍ３分别占Ｍ４的９３.４％/９８.５％ꎻ在结构自振周期方

面ꎬＭ２~Ｍ４分析模型分别相对于Ｍ１模型ꎬ其周期折减系数为０.６１０ꎬ０.５９２ꎬ０.５７１ꎻ对低层外挂墙板钢结构而言ꎬ墙板设置方

式对结构整体动力振动特性影响明显ꎮ

关键词:钢框架ꎻ抗震性能ꎻ连接节点ꎻ变电站ꎻ数值模拟

中图分类号:ＴＵ３９１文献标识码:Ａ文章编号:１００９－６８２５(２０２３)０９－００５１－０５

[８]

０引言结构变形ꎮＭａｔｔｅｉｓＧＤ等研究了使用轻质外挂墙板

钢框架的抗震性能ꎬ建立有限元模型ꎬ发现外挂墙板

电力是国民经济中不可缺少的一部分ꎬ在大型电力

对钢框架结构的承载能力有一定程度的增强ꎮＭａｔｔｅｉｓ

系统中ꎬ变电站起着重要的纽带作用ꎬ且变电站装置楼的

[９]

ＧＤ对装配式夹芯墙板框架结构进行了试验和有限

安全也尤为重要ꎮ预制装配式钢结构以其工业化程度

元模拟分析ꎬ分析了钢框架与复合墙板协同抗震的抗

高、绿色节能环保的优点已成为我国推进绿色建筑体系

[１]震效果ꎬ研究表明:使用外墙板可以提高装配式结构

之一ꎮ为保证建筑安全ꎬ并响应我国绿色建筑体系的

整体的抗震承载能力ꎮ综上所述ꎬ目前对于外挂墙板

发展ꎬ装配式钢框架结构得到广泛应用ꎮ新型外挂墙板

的研究大多集中于框架、墙板、连接节点的实体模型

美观且具有保护建筑的功能ꎬ但还未广泛应用于电力行

的数值模拟ꎬ主要研究单面墙板的抗震性能ꎬ对于整

业ꎬ因此新型外挂墙板对装配式钢框架变电站力学性能

[２]体结构外挂墙板连接节点的抗震性能还研究过少ꎻ对

分