非加劲钢板剪力墙国内外设计方法比较分析

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钢板剪力墙的分类及性能

钢板剪力墙的分类及性能

钢板剪力墙的分类及性能【模板一】钢板剪力墙的分类及性能导言:钢板剪力墙是一种常用于建筑结构中的承重元素,具有较强的抗剪能力和抗震性能。

本文旨在介绍钢板剪力墙的分类及其性能,详细解析各类钢板剪力墙的特点和适用范围,为工程实践提供参考。

一、钢板剪力墙的分类1. 直板式钢板剪力墙1.1 类型一:均布型直板式钢板剪力墙特点:均匀布置的钢板使得荷载得到均匀分担,具有良好的抗震性能。

适用范围:适用于需求较高的工程,如高层建筑、桥梁等。

1.2 类型二:集中型直板式钢板剪力墙特点:钢板分布不均匀,能够集中抵抗地震力,抗震能力较强。

适用范围:适用于对抗震能力要求较高的地区,如地震频发地区。

2. 缝板式钢板剪力墙2.1 类型一:单缝板式钢板剪力墙特点:采用单缝连接方式,利用单缝中的钢板阻止墙体的剪切破坏,抗剪能力较强。

适用范围:适用于一般工程,如住宅楼、商业建筑等。

2.2 类型二:多缝板式钢板剪力墙特点:采用多缝连接方式,能够提高钢板的利用率,经济性较好。

适用范围:适用于需求经济性较高的工程,如大型厂房、仓库建筑等。

二、钢板剪力墙的性能1. 抗震性能钢板剪力墙具有较好的抗震性能,能够有效吸收地震能量,阻止结构发生倒塌破坏。

2. 承载性能钢板剪力墙能够承受较大的水平荷载和垂直荷载,保证结构整体的稳定性和安全性。

3. 安装便利性钢板剪力墙的安装相对简便,施工周期短,可以提高工程进度。

4. 经济性钢板剪力墙的采用能够减少建筑结构的用钢量,提高材料利用率,降低工程造价。

5. 环保性钢板剪力墙的施工过程中不会产生大量废弃物,能够满足现代建筑对环保的要求。

【模板二】钢板剪力墙的分类及性能导言:本文主要介绍钢板剪力墙的分类及性能,通过对各类钢板剪力墙的细致分析与阐述,为工程设计和施工提供参考依据。

一、钢板剪力墙的分类1. 根据构造特点的分类1.1 直板式钢板剪力墙- 类型一:均布型直板式钢板剪力墙具有均匀分布的钢板,能够在地震作用下均匀分担荷载。

国内外抗震加固新技术的比较与应用

国内外抗震加固新技术的比较与应用

国内外抗震加固新技术的比较与应用近年来,随着经济快速发展,人们的物质生活水平得到了不断提高,但同时也面临着一系列安全问题,其中最重要的是地震安全问题。

地震造成的破坏和损失不仅给人们带来了巨大的经济损失和人员伤亡,而且还对社会经济和人民生活造成了严重的影响。

因此,抗震加固成为了民生工程的重要内容。

本文将介绍一些国内外的抗震加固新技术,并探讨其应用。

1.高强度玻璃钢筋混凝土高强度玻璃钢筋混凝土(GFRP)是一种新型纤维增强复合材料,具有轻质、高强度、高模量、抗腐蚀等特点,可广泛应用于建筑结构及桥梁、涵洞、电力塔等工程。

与传统的钢筋混凝土相比,高强度GFRP钢筋混凝土具有更高的抗腐蚀性能和更好的耐久性能,能够有效地提高结构的抗震性能。

在混凝土中加入适量的高强度钢纤维可以增加混凝土的强度和韧性,提高混凝土的抗震性能。

超高强钢纤维混凝土是新型混凝土材料,其强度和韧性远超传统混凝土。

在实际工程中,可以使用超高强钢纤维混凝土来加固基础和墙体,以提高建筑物的抗震性能。

二、国际抗震加固新技术1.钢板剪力墙钢板剪力墙又称钢板剪力筋墙,是一种新型抗震结构形式。

其采用钢板作为墙身,墙身内部嵌入钢筋网格,同时对角线方向还设置了多根对角撑杆,形成一个刚性框架结构。

相对于传统混凝土剪力墙,钢板剪力墙的抗震性能更加突出,其抗震性能不仅具有较高的抗剪强度和刚度,还具有一定的韧性,能够吸收地震能量,减少地震对结构的影响。

2.钢筋混凝土剪力墙加固钢筋混凝土剪力墙是目前建筑结构中常用的抗震结构形式。

在地震作用下,剪力墙内的钢筋和混凝土会进行复杂的应力变化,因此加固时需要根据剪力墙结构的特点,采取相应的加固方案,以提高剪力墙的整体抗震性能。

加固时通常采用增加剪力墙的纵向和横向受力钢筋数量、加密钢筋网格布置、增加钢板加强等措施来提高剪力墙的强度和韧性。

三、技术应用抗震加固是保障人民生命财产安全的重要措施,目前在国内外已经形成了一系列的抗震加固技术。

钢板剪力墙结构设计_浅谈结构设计中剪力墙的设计与分析

钢板剪力墙结构设计_浅谈结构设计中剪力墙的设计与分析

钢板剪力墙结构设计_浅谈结构设计中剪力墙的设计与分析摘要:高层的增多让剪力墙的应用更加繁复,所以我们作为结构设计者更要清晰准确的掌控好剪力墙的使用,达到设计的建筑的使用性,安全性都能最优化,来保护人民的生命财产安全,在灾难面前不受损失。

关键词:剪力墙;设计;基本概念剪力墙高和宽尺寸较大但厚度较小,几何特征像板,受力形态接近于柱,而与柱的区别主要是其长度与厚度的比值,当比值小于或等于4时可按柱设计,当墙肢长与肢宽之比略大于4或略小于4时可视为为异形柱,按双向受压构件设计。

一、剪力墙的尺寸 1.剪力墙高和宽尺寸较大但厚度较小,几何特征像板,受力形态接近于柱,而与柱的区别主要是其长度与厚度的比值,当比值小于或等于4时可按柱设计,当墙肢长与肢宽之比略大于4或略小于4时可视为为异形柱,按双向受压构件设计。

2.剪力墙结构中,墙是一平面构件,它承受沿其平面作用的水平剪力和弯矩外,还承担竖向压力;在轴力,弯矩,剪力的复合状态下工作,其受水平力作用下似一底部嵌固于基础上的悬臂深梁。

在地震作用或风载下剪力墙除需满足刚度强度要求外,还必须满足非弹性变形反复循环下的延性、能量耗散和控制结构裂而不倒的要求:墙肢必须能防止墙体发生脆性剪切破坏,因此注意尽量将剪力墙设计成延性弯曲型。

3.实际工程中剪力墙分为整体墙和联肢墙:整体墙如一般房屋端的山墙、鱼骨式结构片墙及小开洞墙。

整体墙受力如同竖向悬臂,当剪力墙墙肢较长时,在力作用下法向应力呈线性分布,破坏形态似偏心受压柱,配筋应尽量将竖向钢筋布置在墙肢两端;为防止剪切破坏,提高延性应将底部截面的组合设计内力适当提高或加大配筋率;为避免斜压破坏墙肢不能过小也不宜过长,以防止截面应力相差过大。

联肢墙是由连梁连接起来的剪力墙,但因一般连梁的刚度比墙肢刚度小得多,墙肢单独作用显著,连梁中部出现反弯点要注意墙肢轴压比限值。

壁式框架:当剪力墙开洞过大时形成宽梁、宽柱组成的短墙肢,构件形成两端带有刚域的变截面杆件,在内力作用下许多墙肢将出现反弯点,墙已类似框架的受力特点,因此计算和构造应按近似框架结构考虑。

非加劲钢板剪力墙国内外设计方法比较分析

非加劲钢板剪力墙国内外设计方法比较分析
2 h
②轴力: 轴力的分析方法采用 CAP 方法, 即内 填板承载力分析方法。 压应力 : ( 7) E m( c ) = ∑ 1 R F t hsin2 α + 2 y y i 2M ( 17 )
V = 0 . 5 F y t w L cf sin2 α + Fy — — —钢材的屈服强度; tw — — —内填墙板厚度; L cf — — —内填墙板的净宽度;
4Mp h
( 1)
1
1. 1
设计规范比较
设计原则 非加劲钢板剪力墙的设计宗旨是内填墙板仅承
— —斜拉杆模型中斜拉杆与框 架 柱 的 夹 α— 角; Mp — — —框架柱的塑性弯矩; h— — —框架梁轴线间距。 斜拉杆与框架柱的倾角 α 由下式确定: Lt w 1 + 2 Ac tan4 α = ht w h4 t w 1 + + A b 360 I c L 式中 L— — —框架柱轴线间距; Ab — — —框架梁面积; Ac — — —框架柱面积; Ic — — — 框架柱内填墙板平面内的截面惯性 矩。 根据 实 验 与 理 论 研 究 结 果,α 的 取 值 范 围 在 38ʎ 与 45ʎ 之间。 由于在结构抗震设计中, 不考虑框架柱出现塑 性铰, 只取前面一项作为非加劲钢板剪力墙的抗剪 承载力, 即: V = 0 . 5 F y t w Lsin2 α ( 3) 基于此设计准则, 一个典型非加劲钢板剪力墙 的设计方法如下。 1 ) 内填墙板设计 板的抗剪强度满足: V u ≤ 0 . 42 φF y t w L cf sin2 α 式中 Vu — — —钢板剪力墙楼层水平设计剪力; Ry — — —钢材强度的材料分项系数, 取 1. 1 ; — —抗力分项系数, φ— 取 0. 9 。 0. 42 是由 0. 5 除以美 公式( 4 ) 和公式( 3 ) 相比, 国规范规定的超载系数 1. 2 。 由公式( 4 ) 可得: tw ≥ Vu 0 . 42 φF y L cf sin2 α ( 5) ( 4)

国内外抗震加固新技术的比较与应用

国内外抗震加固新技术的比较与应用

国内外抗震加固新技术的比较与应用地震是一种自然灾害,对建筑物和人类生命安全造成严重威胁。

在地震频发的地区,加固建筑物以提高其抗震能力成为一项非常重要的工作。

随着科技的不断发展,国内外对抗震加固新技术的研究也在不断深入。

本文将对国内外抗震加固新技术进行比较与应用的分析。

国内抗震加固新技术我国目前的抗震加固新技术主要包括传统的加固方法以及一些新型的加固技术。

传统的加固方法主要包括剪力墙、钢筋混凝土柱加固、钢筋混凝土梁加固等。

这些传统的加固方法都具有一定的效果,但是在实际工程中却存在一些弊端,比如工程量大、成本高、施工周期长等问题。

在此基础上,国内科研人员也在积极探索新的抗震加固技术。

目前,国内新型的抗震加固技术主要包括碳纤维加固、预应力加固、钢板剪力墙、橡胶支座等。

这些新型的加固技术具有施工简便、成本低、效果好等特点,受到了工程界的广泛关注。

碳纤维加固技术是一种新型的加固方法,利用碳纤维片材作为加固材料,通过粘结在结构表面来提高结构的抗震性能。

碳纤维具有质量轻、强度高、耐腐蚀等特点,能够在一定程度上提高结构的抗震性能。

预应力加固技术则是利用预应力钢筋对结构进行加固,通过对结构进行预压,使得结构在受力时能够承受更大的荷载。

钢板剪力墙是一种新型的加固方法,利用钢板对结构进行加固,提高结构的抗震性能。

橡胶支座则是利用橡胶材料对结构进行支撑,有效地减少了结构在地震作用下的变形。

与国内相比,国外的抗震加固新技术也在不断发展。

国外主要的抗震加固新技术包括基础隔震技术、主动控制技术、阻尼器技术等。

这些新技术在提高建筑物抗震性能方面具有很高的效果。

基础隔震技术是一种将建筑物与地基进行隔震的技术,通过设置隔震层或隔震基础来降低地震对建筑物的冲击。

主动控制技术则是一种利用主动控制系统对结构进行控制的技术,通过对结构施加控制力来减小地震对结构的影响。

阻尼器技术是一种利用阻尼装置对结构进行控制的技术,通过提高结构的耗能能力来减小地震对结构的影响。

钢板剪力墙的抗震设计与应用研究

钢板剪力墙的抗震设计与应用研究

钢板剪力墙的抗震设计与应用研究摘要:根据当下钢板剪力墙在实际中的应用现状,针对钢板剪力墙的设计与应用进行分析与探讨,最后进行简单的总结与思考。

关键词:钢板剪力墙;抗震;设计;现状;措施随着经济的发展与城市规模的扩大,为更好的满足居民的居住需求,大规模的建筑得以兴建。

针对剪力墙的设计,关系到建筑的主体结构的稳定与建筑功能的实现,同时对于建筑抗震能力有着很大的关系。

随着建筑技术以及施工管理水平的提升,科学的、规范的剪力墙抗震设计为建筑的结构安全有了更好的保障。

但是,在实际应用中,出现了不少问题,需要对钢板剪力墙的抗震设计进行探讨与研究,以提高钢板剪力墙的抗震设计与应用水平。

一、关于剪力墙的基本概述剪力墙一般又可以称之为抗风墙以及抗震墙,或者被称之为结构墙。

其是指在建筑物中,对风荷载以及地质作用力起主要承受能力的墙体。

当下,随着混凝土技术水平的提高,建筑领域内剪力墙的主体结构采用混凝土材料制造。

主要可以分为平面剪力墙以及平面剪力墙[1]。

(一)平面剪力墙的抗震基本介绍平面剪力墙的主要应用范围包括升板结构、无梁楼盖体系以及钢筋混凝土框架结构。

在进行平面剪力墙的施工时,为了能够增加建筑结构的整体强度、墙体的刚度以及对倒塌的抵抗能力,通常要在剪力墙的某些部位进行浇筑或者是预制装配钢筋混凝土,以提高建筑整体质量。

也可以在施工中将剪力墙与周边梁以及柱同时进行浇筑作业,以达到建筑的优质整体效果。

(二)筒体剪力墙的抗震基本介绍筒体剪力墙一般适用于高层建筑,在超高层建筑中使用较为广泛,也会在建筑的高耸结构以及悬吊结构中进行使用。

为了达到筒体剪力墙更好的抗震效果,剪力墙的使用材料也是钢筋混凝土。

与平面剪力墙相比,筒体剪力墙能够承受更大的水平荷载力。

因此,在地震区域进行建筑的建设中,通常都会采用筒体剪力墙(附表:钢筋混凝土混合结构房屋适用的最大高度)。

表:钢筋混凝土混合结构房屋适用的最大高度二、钢板剪力墙的抗震设计模型分析钢板剪力墙作为新型的抗测力体系,其良好的性能在多种建筑类型中得到广泛应用。

钢板剪力墙的发展与研究现状_郭彦林

钢板剪力墙的发展与研究现状_郭彦林
第一作者: 郭彦林 男 ! M N #年 ! "月出生 收稿日期: J " " $ O " M O J # 教授 博导
!
科研开发
混凝土施工周期而影响整个工程的进度。!) 经济 性: 经分析比较, 钢板墙体系比采用钢框架结构体系 / 。 耗钢量大约减少" ! 我国 # # 层的上海新锦江饭店核心筒也采用了 钢板墙结构, 其钢板厚为" $ $% %。 图" 为在建的位于美国洛杉矶的 & " 层建筑。
〔 〕 # 电视 等 却 发 生 了 严 重 损 坏 。因 此, 在抗震设计
中, 非结构构件的连接设计也不容忽视。 ! 钢板墙的形式 ! " # 薄钢板墙和厚钢板墙 按内嵌钢板宽厚比 ! " % ( / / 9 #, $) % 的大小, 钢板墙可分为厚钢板墙和薄钢板墙。 厚板剪力墙 ( ) 有较大的弹性初始面内 ! !’ & $ 刚度, 且在大震作用下具有良好的延性及稳定的滞 回性能。厚板剪力墙通过面内抗剪承担侧向水平 力, 一般不会发生局部屈曲, 即使发生屈服后屈曲也 不会形成较大的拉力带, 对周边框架梁柱的依赖程 度小。厚板剪力墙采用低屈服点钢材较适宜, 抗侧 力设计值较大时除外。厚板墙的最大不足是耗钢量 大及成本高, 其发展受到一定的限制。 薄板剪力墙 ( )由于其宽厚比较大, 在 ! "’ & $ 侧向力较小时就发生局部屈曲, 并随着侧向力的逐 渐增大在钢板墙对角线方向形成拉力带; 拉力带锚 固在钢板墙周边梁柱构件上, 对柱会形成附加弯矩。 因此在设计薄钢板墙时对其周边构件要适当加强, 以保证钢板墙拉力带充分发挥作用。另外, 从耗能 能力方面讲, 薄钢板剪力墙的滞回曲线有不同程度 的捏拢现象, 不如厚钢板墙滞回曲线饱满。 ! " ! 加劲和非加劲钢板墙 加劲钢板墙的设计原理是利用不同形式的加劲 肋延缓钢板的屈曲, 提高钢板的极限承载力及延性 性能。对薄钢板墙, 可以通过设置加劲肋以改善其 受力性能及延性。 加劲肋有多种形式, 如十字或井字形布置的加 劲肋、 对角交叉加劲肋和门、 窗洞边加劲肋等。 设置加劲肋的最大优点是提高薄板的弹性刚 度, 并使其在弹塑性范围内具有稳定饱满的滞回曲 线, 克服薄钢板滞回曲线的 “捏拢” 现象。 图!为在美国已实际应用的几种典型的非加劲

建筑设计规范的国内外对比分析有哪些

建筑设计规范的国内外对比分析有哪些

建筑设计规范的国内外对比分析有哪些建筑设计规范是确保建筑物安全、实用、美观以及符合环境和社会要求的重要准则。

由于不同国家和地区在地理、气候、文化、经济等方面存在差异,其建筑设计规范也各有特点。

以下将对国内外建筑设计规范进行一些对比分析。

一、安全标准在安全方面,各国都将建筑物的结构稳定性和防火要求置于重要地位。

然而,具体的标准和执行方式存在一定差异。

国内的建筑设计规范对于地震设防有着明确且严格的规定。

根据不同地区的地震活动情况,划分了不同的抗震设防烈度,并要求建筑物在设计和施工时采取相应的抗震措施。

例如,在高烈度地区,建筑结构需要具备更强的抗震能力,包括使用特殊的结构形式和加强关键部位的构造。

相比之下,一些发达国家如日本,由于其处于地震多发地带,在抗震技术和规范方面更加先进和精细。

他们不仅在结构设计上有严格要求,还在建筑材料的选择、施工工艺的控制以及建筑物的隔震减震技术应用等方面积累了丰富的经验。

防火规范方面,国内对于建筑物的防火分区、疏散通道的宽度和距离、消防设施的配置等都有详细的规定。

同时,随着建筑技术的发展,对于新型建筑材料和结构的防火性能也在不断研究和完善。

而在欧美国家,防火规范更加注重火灾情况下人员的疏散安全和消防救援的便利性。

例如,对于高层建筑的疏散楼梯和电梯的设计,有更为严格的要求,以确保在火灾发生时人员能够快速、安全地撤离。

二、节能环保随着全球对环境保护和能源节约的重视,建筑设计规范中的节能环保要求也日益成为重要的考量因素。

国内的建筑节能规范在近年来不断加强,对建筑物的围护结构保温隔热性能、门窗的气密性能、空调系统的能效比等都提出了明确的指标要求。

同时,也在大力推广绿色建筑评价标准,鼓励采用可再生能源和环保材料。

在欧洲,许多国家制定了严格的能源性能指令,要求新建建筑必须达到极低的能源消耗标准。

例如,德国的被动房标准,通过高效的保温隔热、气密性能和能源回收系统,实现了建筑物几乎零能耗的运行。

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( 1. China Southwest Architectural Design and Research Institute CORP. LTD. , Chengdu 610041 , China; 2. Department of Civil Engineering, Key Llaboratory of Structural Engineering and Vibration of China Education Ministry, Tsinghua University, Beijing 100084 , China; 3. Faculty of Civil Engineering, Chongqing University, Chongqing 400045 , China; 4. China Institute of Building Standard Design and Research, Beijing 100048 , China) Abstract: Steel Plate Shear Wall( short for SPSW) structures are beginning being used in structural application. Until now, there have been several design codes for unstiffened SPSW at abroad. However, such a specification on SPSW been prescribed in China is more conservative, whose design criteria is still based on the concept of thick SPSW design. According to American ( AISC - 341 2005 ) , Canadian ( CAN / CSA S16 - 01 ) and Chinese highrise building regulations, the unstiffened SPSW was contrasted in the design process. The related example in calculations was given and the results of the design were compared. The item to be calculated here is the shear resistance, especially the postbuckling strength after the thin wall buckling and forming the tension field. The results show that the correlative provision in America and Canada can more accurately reflect the shear resistance of the wall with large heightthickness the provision in China can only accurately reflect it with small heightthickness ratio, which is not accurate or economical ratio. However, for thin plate wall. Key words: unstiffened steel plate shear wall; design code; shear resistance; postbuckling strength
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渡, 即预先将鱼尾板与框架焊接, 内嵌钢板再与鱼尾 板焊接( 双面角焊 ) 或栓接。 钢板剪力墙的整体受 力特性类似于底端固接的竖向悬臂板梁, 在大震作 用下内填钢板首先屈服, 消耗地震能量, 边框 ( 柱与
第 38 卷 第 6 Building Science
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非加劲钢板剪力墙国内外设计方法比较分析

1 2 3 2 4 建, 石永久 , 戴国欣 , 王元清 , 杨蔚彪
( 1. 中国建筑西南设计研究院有限公司 , 四川 成都 610041 ; 2. 清华大学土木工程系, 清华大学结构工程与振动教育部重点实验室 , 北京 100084 ; 3. 重庆大学土木工程学院 , 重庆 400045 ; 4. 中国建筑标准设计研究院 , 北京 100048 ) 要:钢板剪力墙已在高层建筑中开始得到应用 , 国外已有钢板剪力墙的设计规范 , 但中国对钢板剪力墙的设计 方法规定还比较保守, 其设计准则仍基于厚钢板墙的设计理念 。 本文根据美国规范 AISC - 341 2005 、 加拿大规范 摘 CAN / CSA S16 - 01 以及中国的高层建筑规程对非加劲钢板剪力墙的设计过程进行了对比 , 对墙板的抗剪承载力, 尤其是对薄板屈曲后形成拉力场的性能进行了相关实例的计算 , 并对设计结果进行了比较 。 结果表明, 美国和加 拿大规范在高厚比较大时 , 能较准确反映墙板的抗剪承载力 ; 中国规范只是在高厚比较小时能准确计算其抗剪承 高厚比较大时, 既不准确, 也不经济。 载力, 关键词:非加劲钢板剪力墙; 设计规范; 抗剪承载力; 屈曲后强度 中图分类号:TU391 文献标识码:A 文章编号:1008 - 1933 ( 2012 ) 06 - 005 - 05
Comparative study on design methods for unstiffened steel plate shear wall in different codes
XU Jian1 , SHI Yongjiu2 , DAI Guoxin3 , WANG Yuanqing2 , YANG Weibiao4
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