浅析钢板剪力墙抗震行为与设计

浅析钢板剪力墙抗震行为与设计

发表时间：2016-09-26T14:57:47.653Z 来源：《低碳地产》2016年第6期作者：何建权[导读] 钢板剪力墙作为一种新型建筑形式，是建筑领域现代化发展的产物。

广东中山建筑设计院股份有限公司 528400 【摘要】钢板剪力墙作为一种新型建筑形式，是建筑领域现代化发展的产物，以其自身较强的适用性、抗震性等优势，受到了全社会的广泛关注。如何实现钢板剪力墙抗震设计成为施工领域研究的热点课题。本文将初步了解钢板剪力墙概念，对钢板剪力墙在实践中的抗震行为进行分析和研究，最后结合我国建筑工程特点深入探讨钢板剪力墙的设计相关建议及措施。

【关键词】钢板剪力墙；抗震行为；抗震设计

前言：

社会发展到新时期，人们对自身居住环境要求不断提高，特别是在地震等自然灾害频发趋势下，我们能够看到现有建筑结构中存在的安全隐患，对人身安全及财产都构成了极大的威胁。基于对建筑物结构安全的保障，我们需要对建筑物结构进行抗震设计。目前常见的形式有钢板剪力墙结构，在实践中，不仅能够增强建筑结构整体抗侧刚度，且能够为人们创建更多内部空间，符合建筑现代化发展要求。因此加强对钢板剪力墙抗震行为及设计的研究具有积极意义。

1.钢板剪力墙概述

所谓钢板剪力墙结构，主要是指一种在结构构架中含有薄钢板的抗侧力系统。由于薄钢板具有易挫屈特点，在实践应用中会产生一定的拉力场，以此来分散外力输入的能量。借助钢板剪力墙能够在很大程度上改善钢板剪力墙缺点，为实务工程的应用奠定坚实的基础[1]。现阶段，面对地震自然灾害，为了能够尽快恢复到最佳状态，我们应重视对钢板剪力墙抗震行为的研究，充分了解其在建筑工程中的积极作用，然后采取合理方式和方法进行优化设计，促使钢板剪力墙的防震能力能够达到最佳效果。

2.模型的构建

在工程实践中，钢板剪力墙受到侧力的影响，会在建筑内部形成一定的拉力场。因此笔者引进条带模型与等效层斜撑模型模拟和方针钢板剪力墙的行为。具体来说：一方面，条带模型。在模型中，将钢板挫屈后产生的拉力场作为多根等间距的基本元素，且每个独立的元素都能够承受拉力，不需要考虑压力问题。每片钢板墙枝梢都应拥有10根元素；另一方面，等效层斜撑模型中，各个层级的钢板剪力墙，都将对一根受拉的对角线斜撑进行仿真处理[2]。虽然在此基础上得到的结果均为初始进度，但是整体构架强度仿真结果依然会较预期的高。因此我们应充分考虑等效斜撑角度、断面积等因素，具体公式如下：

图1 等效层斜撑模型示意图 3.设计实践

钢板剪力墙抗震设计具有特殊性，在具体施工过程中，可以从耐震设计与束制处理两个方面入手，笔者凭借以往工作经验，提出了自己的一些看法：

3.1耐震设计

现阶段，高层建筑逐渐成为城市建筑的主要形式之一。因此针对多层楼的钢板剪力墙结构来说，可以忽视梁与柱之间抗弯接头位置，选择一种较为可靠的设计方法，具体来说如下：首先，计算地震力并沿着建筑物高度进行纵向分配，同时计算出各个楼层之间最小钢板厚度是多少，为后续施工工作的顺利开展提供科学依据；其次，按照计算得出的钢板厚度对梁柱之间的荷载进行安排，完成梁柱断面尺寸的设计；最后，结合上述公式计算得出等效对角线斜撑断面的面积、降伏强度，构建EB模型，或者将钢板厚度等要素代入到模型当中，求出各个楼层钢板之间的拉力场角度，获得各层次间的拉力场角度，构建架构中的倾斜角度[3]。在此过程中，如果要想实现对钢板剪力墙的高效控制，以此来提升钢板在实践应用中的积极作用，可以将建立挫屈强度纳入到模型当中。如果要想提升钢板的强度，需要在合理范围内适当提高支撑高度。因此在设计过程中，我们应预计发展的剪力挫屈强度计算出最佳间距，从而促使钢板剪力墙能够在一定程度上增强建筑物抗震能力。

3.2束制构件设计要点