組合剪力墻的抗震研究與發(fā)展

趙紅紅

摘 要：高層建筑是我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要體現(xiàn)，由于我國目前的城市人口逐漸增多，通過高層建筑可以提升對(duì)城市空間的使用效率。但是為了確保高層建筑的穩(wěn)定性，必須要在高層建筑中使用剪力墻，通過剪力墻的使用，不但可以提升高層建筑的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，而且對(duì)于建筑自身的抗震性有一定的作用。通過對(duì)剪力墻的分析和研究發(fā)現(xiàn)，組合剪力墻的區(qū)別主要是由于其本身所使用的材料和結(jié)構(gòu)不同，通過不同材料和組合方式，形成了不同的組合剪力墻。組合剪力墻由于材料和機(jī)構(gòu)不同，所以其本身的作用和效果是完全不同的。但是剪力墻一般具有良好的穩(wěn)定性，能夠全面的提升建筑物自身的抗震水平。筆者在本文中對(duì)我國的組合剪力墻進(jìn)行了全面的綜合研究和分析，對(duì)一些新興的剪力墻的抗震性進(jìn)行了分析和總結(jié)。

關(guān)鍵詞：組合剪力墻；抗震；研究；發(fā)展

目前國內(nèi)所使用的組合剪力墻主要是鋼筋混凝土的剪力墻，通過梁柱和剪力墻筒體的配合，形成了高層建筑的主要核心支撐。這些部件對(duì)于高層建筑的總體抗震性有十分重要的作用和意義。目前高層建筑逐漸增多，很多建筑設(shè)計(jì)者為了追求個(gè)性化，開始采用不同的組合剪力墻。國內(nèi)外的學(xué)者通過改善剪力墻的組合材料，不斷提升剪力墻的穩(wěn)定性和抗震性，目前比較新型的就是開縫剪力墻和新型組合剪力墻。筆者在本文中主要是對(duì)組合剪力墻進(jìn)行相應(yīng)的研究和分析，組合剪力墻主要分為單一組合剪力墻以及雙重組合剪力墻。

一、單一組合剪力墻

1.型鋼混凝土組合剪力墻

型鋼混凝土組合剪力墻在上個(gè)世紀(jì)50年代就已經(jīng)開始使用，但是由于當(dāng)時(shí)的技術(shù)有限，所以研究起來比較困難，運(yùn)用的也相對(duì)較少。目前通過對(duì)型鋼混凝土組合剪力墻進(jìn)行全面的綜合分析后，對(duì)其開裂荷載、極限承載力以及塑性等，進(jìn)行了全面的綜合研究和分析，對(duì)于抗剪性進(jìn)行了研究后，得到型鋼混凝土組合剪力墻的多種數(shù)據(jù)。目前型鋼混凝土組合剪力墻有廣泛的使用和發(fā)展空間，我國的北京新保利大廈以及北京財(cái)富中心所使用的就是這種組合剪力墻。

2.鋼管混凝土邊框剪力墻

鋼管混凝土邊框剪力墻和傳統(tǒng)的剪力墻相比較，具有更高的承載力和抗震性，所以目前我國對(duì)于鋼管混凝土邊框剪力墻的研究比較多。通過查閱相應(yīng)資料發(fā)現(xiàn)，鋼管混凝土邊框剪力墻主要分為帶鋼管混凝土邊框的鋼板剪力墻和帶鋼管混凝土邊框的鋼筋混凝土組合剪力墻。目前這兩種剪力墻都在積極的研究中，由于這種類型的剪力墻本身的水平承載力比較強(qiáng)，所以穩(wěn)定性很好。在加上彎矩主要是靠鋼管混凝土柱承擔(dān)，所以不需要考慮剪力墻的局部彎矩，穩(wěn)定性比較好。另外還有鋼板混凝土組合剪力墻，由于屬于上述兩種剪力墻的組合，在此不在詳細(xì)論述。

二、雙重組合剪力墻

所謂的雙重組合剪力墻，就是將兩種不同類型的剪力墻進(jìn)行組合，實(shí)現(xiàn)剪力墻各方面穩(wěn)定性的提升。在本文中主要是將高層混凝土結(jié)構(gòu)剪力墻與高層鋼結(jié)構(gòu)豎向桁架進(jìn)行組合。由于兩種剪力墻本身的受力體系不同，再加上所使用的材料不同，所以形成的雙重組合剪力墻中存在明顯的優(yōu)勢和特點(diǎn)。通過一定的實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，雙重組合剪力墻本身的屈服荷載和極限荷載都比傳統(tǒng)的剪力墻要強(qiáng)很多。而且滯回環(huán)十分飽滿，所以延性系數(shù)比較高。通過對(duì)內(nèi)藏桁架剪力分析發(fā)現(xiàn)，墻內(nèi)的縫隙比較多，而且分部相對(duì)寬廣，墻體的耗能相對(duì)較強(qiáng)。通過使用相應(yīng)的公式計(jì)算發(fā)現(xiàn)，計(jì)算的結(jié)果和實(shí)際測試的結(jié)果比較符合，而且效果很好。

三、展望

從目前我國組合剪力墻的發(fā)展和運(yùn)用情況來看，目前國內(nèi)的鋼筋混凝土剪力墻因?yàn)槠渥陨淼慕?jīng)濟(jì)優(yōu)勢在不斷的使用，而且鋼筋混凝土的核心筒以及鋼框架的穩(wěn)定性，對(duì)于高層建筑來說，有十分重要的作用。通過對(duì)高層建筑的抗震分析發(fā)現(xiàn)，組合剪力墻在抗震中的作用有兩個(gè)，一個(gè)是通過剪力墻實(shí)現(xiàn)對(duì)地震發(fā)生時(shí)應(yīng)力的控制，降低地震對(duì)建筑的影響，另外就是通過剪力墻自身的外部框架，做好建筑物的穩(wěn)定性控制，確保建筑物在受到地震影響后不會(huì)出現(xiàn)較為嚴(yán)重的質(zhì)量問題。對(duì)于鋼筋混凝土剪力墻來說，其本身的作用主要表現(xiàn)在混凝土的筒體穩(wěn)定中，而且在進(jìn)行建設(shè)的時(shí)候，需要采取一定的的措施和方法，實(shí)現(xiàn)混凝土筒體的不斷延伸。我國目前所使用的高層建筑中的鋼筋混凝土剪力墻自身的承載力很大，而且剛度很強(qiáng)，所以一般受到剪力破壞的時(shí)候，有較強(qiáng)的的抗性。

組合剪力墻本身就存在多變性，由于組合的材料不同，所以剪力墻自身的性能會(huì)發(fā)生巨大的變化。對(duì)于傳統(tǒng)的鋼筋混凝土剪力墻來說，其本身的延展性以及能耗比較大，所以需要進(jìn)行相應(yīng)的創(chuàng)新運(yùn)用。通過組合剪力墻中新型結(jié)構(gòu)和材料的使用，能夠獲得更好的抗震性能。目前的組合剪力墻發(fā)展的速度很快，而且有很多新型的組合剪力墻已經(jīng)逐漸的運(yùn)用在很多高層建筑中。但是對(duì)于新型組合剪力墻的抗震性能還沒有相應(yīng)深入研究，目前沒有因此制定出符合國際標(biāo)準(zhǔn)的相應(yīng)研究結(jié)果分析。所以在未來還需要對(duì)新型組合剪力墻進(jìn)行全面的性能數(shù)據(jù)研究和分析，實(shí)現(xiàn)組合剪力墻的不斷升級(jí)，確保未來的組合剪力墻有更為良好的發(fā)展空間。

參考文獻(xiàn)

[1]宋祥，葉燕華，張?jiān)姾疲瑢O銳.型鋼自密實(shí)混凝土疊合剪力墻延性性能試驗(yàn)分析[J].南京工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版）.2017（02）

[2]方小丹，李青，韋宏，周越洲，江毅，賴洪濤.鋼管高強(qiáng)混凝土剪力墻壓彎性能試驗(yàn)研究[J].建筑結(jié)構(gòu)學(xué)報(bào).2016（08）

[3]方小丹，韋宏，姚正欽.鋼管高強(qiáng)混凝土剪力墻拉剪性能試驗(yàn)研究[J].建筑結(jié)構(gòu)學(xué)報(bào).2017（03）

[4]方小丹，韋宏，姚正欽.鋼管高強(qiáng)混凝土剪力墻受拉性能試驗(yàn)研究[J].建筑結(jié)構(gòu)學(xué)報(bào).2016（05）

[5]林雪.高層結(jié)構(gòu)偏心受拉剪力墻的抗震分析與應(yīng)用研究[J].福建建設(shè)科技.2018（01）

[6]宋祥，葉燕華，張?jiān)姾疲瑢O銳.型鋼自密實(shí)混凝土疊合剪力墻恢復(fù)力模型[J].建筑結(jié)構(gòu)學(xué)報(bào).2017（09）

[7]白亮，謝鵬飛，周天華，張軼.鋼管約束高強(qiáng)混凝土剪力墻壓彎承載力及截面變形能力設(shè)計(jì)方法研究[J].工程力學(xué).2017（11）

[8]方小丹，蔣標(biāo)，韋宏，周越洲，江毅，賴洪濤.鋼管高強(qiáng)混凝土剪力墻軸心受壓試驗(yàn)研究[J].建筑結(jié)構(gòu)學(xué)報(bào).2016（03）

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