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梯形正交加劲钢板剪力墙抗侧性能分析
郑宏;蔡乐乐;江力强;孙鸿宇;孙志伟
【期刊名称】《河南科技大学学报(自然科学版)》
【年(卷),期】2024(45)2
【摘要】提出了一种梯形正交加劲钢板剪力墙(TSW)结构,利用有限元软件ABAQUS创建了TSW模型,在验证了有限元建模方法的准确性后,进行了TSW与网格密肋钢板剪力墙(GSW)结构的非线性推覆对比和滞回性能对比分析,并对TSW 进行参数分析。
结果表明:在单调加载下的非线性推覆对比中,相较于GSW,TSW的初始刚度、峰值荷载和屈服荷载分别提升了9%、18%和26%;在水平往复荷载下的滞回性能对比中,相较于GSW,TSW的初始刚度、屈服荷载、峰值荷载和延性分别提高9%、26%、16%和5%。
TSW对钢板剪力墙的面外变形的抑制效果大于GSW。
内嵌钢板设置梯形加劲肋可以改善其过早发生整体屈曲。
加劲肋厚度和加劲肋高度可以显著提高TSW的抗震性能,但加劲肋底边宽度对TSW的影响可以忽略不计。
建议加劲肋厚度为6 mm、加劲肋高度不超过60 mm。
【总页数】15页(P56-68)
【作者】郑宏;蔡乐乐;江力强;孙鸿宇;孙志伟
【作者单位】长安大学建筑工程学院;中南大学土木工程学院;中南林业科技大学建筑工程学院;同圆设计集团股份有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】TU391
【相关文献】
1.加劲钢板剪力墙抗剪性能分析
2.无粘结十字加劲钢板剪力墙结构抗剪性能分析
3.钢板剪力墙单侧加劲肋的有效抗弯刚度
4.两边连接加劲钢板剪力墙抗剪性能分析
5.竖向加劲薄钢板剪力墙的抗侧性能研究
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侧边加劲带缝钢板剪力墙抗侧刚度及极限承载力计算陆金钰;范圣刚;司鲁南;王恒华【摘要】分析了侧向荷载作用下带缝钢板剪力墙面内变形时的受力特性,提出了考虑边缘加劲肋影响效应的带缝钢板剪力墙抗侧刚度计算公式,大幅提高了抗侧刚度估算公式的计算精度,利用该公式得到的计算值与有限元分析结果的误差可控制在3.5％以内.分析表明,随缝间墙肢宽度与墙板高度之比的增加或缝间墙肢高度与墙板高度之比的减小,面外变形对墙板极限承载力的不利影响增大.经合理设计,面外变形虽不足以引起墙板面外失稳,但会导致极限承载力下降,建议将这种不利影响的极限承载力折减系数考虑为0.9.将折减后的计算结果与非线性有限元分析结果进行对比,结果表明,考虑折减系数可以使得墙板的极限承载力计算公式偏于安全.这种抗侧刚度及极限承载力计算公式适用于屈曲前屈服的侧边加劲带缝钢板剪力墙.【期刊名称】《东南大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2013(043)003【总页数】5页(P571-575)【关键词】钢板剪力墙;加劲;开缝;抗侧刚度;极限承载力【作者】陆金钰;范圣刚;司鲁南;王恒华【作者单位】东南大学混凝土与预应力混凝土教育部重点实验室,南京210096;东南大学国家预应力工程技术研究中心,南京210096;东南大学混凝土与预应力混凝土教育部重点实验室,南京210096;东南大学国家预应力工程技术研究中心,南京210096;东南大学混凝土与预应力混凝土教育部重点实验室,南京210096;东南大学混凝土与预应力混凝土教育部重点实验室,南京210096;东南大学国家预应力工程技术研究中心,南京210096【正文语种】中文【中图分类】TU391;TU392.4带缝钢板剪力墙是一种新型抗震组件,通过在墙板上开设竖缝来达到调节刚度和承载力、提高变形能力的目的,可仅通过高强螺栓与上下框架梁连接,便于开设门窗,具有布置灵活和安装方便等优点[1-2].经合理设计墙板几何参数及开缝参数,可保证在墙板发生整体失稳前,缝间墙肢端部充分实现塑性屈服,此时带缝钢板剪力墙具有良好的延性和耗能能力.Hitaka等[1-2]率先进行了一系列带缝钢板剪力墙缩尺试件的单调加载和循环加载试验,研究内容包括开缝参数、加劲肋形式对墙板受力性能的影响及带缝钢板剪力墙与抗弯框架结构的相互作用.随后,Cortés等[3-4]采用试验及有限元分析方法研究了带缝钢板剪力墙与铰接框架的协同工作性能.国内对带缝钢板剪力墙的研究始于2004年,主要采用循环加载试验及有限元仿真分析等方法,对墙板的延性、滞回性能及稳定性能进行研究[5-8].为方便将带缝钢板剪力墙用于工程设计,合理估算承载力和刚度很有必要.本文提出了一种考虑侧边加劲肋影响的弹塑性承载力估算公式,将估算结果与有限元分析结果进行对比,验证了该估算公式的计算精度.需指出的是,公式适用于能实现屈曲前屈服的剪力墙.1 带缝钢板剪力墙受力特性带缝钢板剪力墙由开缝钢板和两侧边缘加劲肋焊接而成,钢板采用激光切割机开缝以减小残余应力和残余变形,为减小应力集中,竖缝端部采用圆弧过渡[1].带缝钢板剪力墙的几何模型如图1所示.图中,h,B,t分别为剪力墙的有效高度、宽度和厚度,l,b 分别为缝间墙肢高度和宽度,d,m分别为开缝宽度和层数,r为竖缝端部圆弧半径,n 为每层墙肢数量,bs,ts分别为边缘加劲肋宽度和厚度.实际工程中,可通过调整上述参数来满足刚度及承载力的不同要求.本文分析中忽略残余应力影响.图1 带缝钢板剪力墙的几何模型不同板幅的带缝钢板剪力墙受力及耗能机理有较大差别,本文主要针对宽高比约为1/2的墙板进行研究.它与宽高比大于等于1的墙板拥有同样的延性和耗能能力,且更易实现屈曲前屈服,在建筑功能上具有更大的灵活性[3,8].2 抗侧刚度计算带缝钢板剪力墙承受水平荷载时的变形有如下特点:非开缝板带区因宽高比较小,以剪切变形为主,弯曲变形很小;开缝区域兼有剪切变形和弯曲变形,但以墙肢弯曲变形为主.基于此,文献[1]采用下式估算初始抗侧刚度:Kwt=(1)式中,E为弹性模量;G为剪切模量;κ=1.2为矩形截面的型式因子.式(1)分母中的第1项表示非开缝板带区域剪切变形,第2项表示开缝区域剪切变形,第3项表示开缝区域弯曲变形.因墙板变形以缝间墙肢的弯曲变形为主,故开缝区域的弯曲变形起决定性作用,它是在假设缝间墙肢两端完全固支的情况下得到的,但实际上非开缝区域对缝间墙肢端部并不能形成完全刚性约束,且墙板在受力时会在竖缝端部产生应力集中,加剧该区域的局部变形,故一般情况下式(1)给出的估算值偏大. 为考虑上述局部变形的影响,文献[9]将墙板开缝区域的弯曲变形乘以修正系数μ,该修正系数通过对文献[1]中的试验数据拟合得到,本质是通过加大缝间墙肢的高度来近似考虑墙肢端部转动的影响.修正系数μ的计算公式为一般情况下,竖缝宽度较小,故可用nb近似代替墙板宽度B.将式(2)代入式(1),并假定nb=B,可以得到Kwt=(3)式(3)分母中的第1项表示单位水平荷载下非开缝板的剪切变形,第2项表示缝间墙肢在单位水平荷载下的弯曲变形.可见水平荷载下带缝钢板剪力墙侧向变形能力比非开缝板强.然而,式(3)并未考虑墙板两侧边缘加劲肋的影响,这是因为文献[1]中的试件墙板整体宽高比均较大(接近1.2),且每排缝间墙肢数较多,边缘加劲肋对整体抗侧刚度的影响不大.但当墙板的宽高比较小(如0.5或更小)时,必须计入边缘加劲肋的影响,否则会造成较大误差[10].根据试验研究结果可知,带缝钢板剪力墙最外侧墙肢与侧边加劲肋构成的T形截面构件在水平荷载作用下共同抗弯.为考虑侧边加劲肋对剪力墙抗侧刚度的影响,可将最外侧缝间墙肢等效为T形截面.但由于T形截面的剪切型式因子较难求得,且考虑T形墙肢后位于同一开缝层的各墙肢的抗侧刚度不再相等,若采用杆件刚度串、并联的方法进行推导,公式表达将非常复杂,不便于应用.为此,本文在式(3)的基础上,采用简化修正方法来考虑边缘加劲肋影响.因墙板开缝区域的弯曲变形对墙板抗侧刚度起控制作用,故仅考虑边缘加劲肋对开缝区弯曲变形的贡献,并用m/[2kT+(n-2)kR]代替式(3)分母中的第2项,其中,kT为两侧T形截面墙肢仅考虑弯曲变形时的抗侧刚度;kR为墙板中部矩形截面墙肢仅考虑弯曲变形时的抗侧刚度.则式(3)可转化为Kwt=(4)T形截面和矩形截面墙肢的抗侧刚度计算公式为(5a)kR=(5b)式中,IT,IR分别为T形截面和矩形截面墙肢的截面惯性矩.缝间墙肢长度仍取l+1.2b.3 弹塑性承载力计算带缝钢板剪力墙以面内受力为主时,各缝间墙肢的受力类似于底端固支、顶端为滑移支座的受弯梁.对于矩形截面的缝间墙肢,端部形成塑性铰时对应的塑性弯矩为MP=σy(6)式中,σy为钢材屈服应力.作用在墙肢上的剪力为V=(7)试验表明,墙板达到塑性屈服承载力时各缝间墙肢均在端部形成塑性铰,故塑性承载力可取各缝间墙肢塑性承载力的代数和[1],即Qu=nV==(8)式中,Qu为弹塑性侧向承载力.式(8)并未考虑两侧加劲肋的影响,对于实现了屈曲前屈服的带缝钢板剪力墙,往往会低估其承载力[3,5].文献[3]指出,考虑边缘加劲肋影响的塑性承载力公式的计算结果较式(8)的计算结果更接近于试验值，其推导过程与式(8)基本相同,唯一区别在于将最外侧墙肢看作T形截面以计入边缘加劲肋影响,且假设墙板达到塑性承载力时,T形截面墙肢的端部也形成塑性铰.当边缘加劲肋厚度与墙板厚度相同时,弹塑性侧向承载力可表示为(9)4 有限元分析为验证式(4)和(9)的计算精度,采用通用有限元程序ANSYS对18个开缝参数不同的带缝钢板剪力墙进行了弹塑性Pushover有限元分析,将有限元分析结果与公式计算结果进行比较.4.1 有限元模型在带缝钢板剪力墙模型中,选用四节点塑性有限应变壳单元(Shell181)来模拟墙面板和加劲肋,采用映射网格划分,对缝端应力集中区域进行网格加密,同时考虑了材料非线性和几何非线性.钢材本构考虑理想弹塑性模型和三折线模型2种情况,选用Q235B钢材,弹性模量E=2.06×105 N/mm2,屈服应力σy=235 N/mm2;对于三折线本构模型,屈服后切线模量Et=0.01E,极限强度σu=375 N/mm2.材料采用Von Mises屈服准则和等向强化模型.模型边界条件见文献[11].采用一致缺陷模态法对墙板施加初始几何缺陷,选用第一阶屈曲模态作为初始缺陷的波形,幅值取剪力墙长边尺寸的1/1 000[10].4.2 结果对比所采用的剪力墙具有如下几何参数:有效高度h=3 000 mm,高厚比h/t=200,宽高比B/h=0.5,加劲肋厚度ts与板厚t相同.采用的参数与实际应用的墙板参数接近,且满足墙板经济性和受力合理的要求[10].表1为分析模型的几何参数.所取的开缝参数可保证带缝钢板剪力墙在3.5%侧移角内不出现明显的强度下降(即承载力不低于极限承载力的0.85倍),且均基本实现塑性屈服[10].因表中模型在规范限定的弹塑性侧移角(即2%)内均未出现承载力下降现象,故本文对表中模型取2%侧移角时的承载力为极限承载力.表2列出了各带缝钢板剪力墙的极限承载力和初始刚度.通过对比表中第2列～第4列数据可以发现,对于b/h较小且l/h较大的剪力墙,式(9)的计算结果与有限元分析结果吻合良好,表明该公式具有一定的合理性.由表中e1可发现,随b/h的增大或l/h的减小,式(9)的计算误差增大,计算值明显高于有限元分析结果.随开缝参数b/h 的增大或l/h的减小,剪力墙在相同侧移角下的面外变形越明显,虽然对于经合理开缝参数设计的墙板,这种面外变形不足以导致面外失稳破坏的发生,但对墙板的极限承载力会造成不容忽视的影响,导致式(9)计算误差增大.由表中e2可见,考虑材料强化后,式(9)给出了偏于保守的估算结果,仅对个别b/h和m均较大的情况,计算值略大于有限元结果.图2给出了墙板加载全过程下的承载力-侧移角曲线.由图可知,随开缝参数b/h的增大或l/h的减小,剪力墙面外变形的幅值明显增大,相应的承载力-侧移角曲线与理论曲线的差距也迅速变大.面外变形的出现会导致墙板实际承载力较式(9)的计算值偏小,故可乘以折减系数0.9来考虑面外变形的影响.由表2中折减结果可以看出,对于实现了屈曲前屈服的墙板,折减后的极限承载力为较合理的估算值,且结果偏于保守.由表2中e3，e4可知,式(3)明显低估了剪力墙的初始刚度,而考虑加劲肋影响的式(4)的计算结果则与有限元分析结果吻合较好,误差均在3.5%以内,这表明了在计算抗侧刚度时考虑加劲肋增强效应的必要性.表1 各模型的几何参数模型bh/%lh/%m模型bh/%lh/%m14．78340．01106．10430．0224．78360．01116．10437．52 34．78380．01127．06737．5246．10460．01134．78320．0356．10480．01144．78322．5367．06780．01154．78325．0374．78322．52166．1 0422．5384．78330．02176．10425．0394．78337．52187．06725．03表2 带缝钢板剪力墙的极限承载力和初始刚度注: FEA1 与FEA2 分别表示采用理想弹塑性模型和三折线材料本构模型; e1，e2分别表示式(9)计算结果与FEA1，FEA2 分析结果的误差; e3，e4分别表示式(3)、(4)的计算结果与FEA1 或FEA2 分析结果的误差(采用FEA1，FEA2 计算Kwt时结果一样)．图2 带缝钢板剪力墙的承载力-侧移角曲线5 结论1) 考虑了边缘加劲肋对带缝钢板剪力墙开缝区域弯曲变形的影响后,墙板抗侧刚度计算公式的精度大大提高,与有限元计算结果的误差可控制在3.5%以内.2) 随开缝参数b/h的增大和l/h的减小,墙板面外变形对带缝钢板剪力墙极限承载力的影响越来越明显,导致完全按面内变形推导的估算公式偏于不安全.数据对比结果显示,乘以折减系数0.9后的极限承载力计算值较合理且偏于安全.3) 本文提出的抗侧刚度及极限承载力计算公式适用于实现屈曲前屈服的带缝钢板剪力墙.参考文献 (References)[1]Hitaka T,Matsui C.Experimental study on steel shear wall with slits [J].Journal of Structural Engineering,ASCE,2003,129(5): 586-595.[2]Hitaka T,Matsui C,Sakai J.Cyclic tests on steel and concrete-filled tube frames with slit walls [J].Earthquake Engineering and Structural Dynamics,2007,36(6): 707-727.[3]Cortés G,Liu J.Experimental evaluation of steel slit panel-frames for seismic resistance [J].Journal of Construction Steel Research,2010,67(2): 181-191.[4]Cortés G,Liu J.Analytical investigation of steel slit panels for late ralresistance of steel frame buildings [C]//Proceedings of 2008 ASCE Structure Congress.Vancouver,Canada,2008: 1-5.[5]赵作周,肖明,钱稼如,等.开缝钢板墙抗震性能的试验研究 [J].建筑结构,2007,37(12): 105-109.Zhao Zuozhou,Xiao Ming,Qian Jiaru,et al.Experimental study on seismic behavior of steel plate shear walls with vertical slits[J].Building Structure,2007,37(12): 105-109.(in Chinese)[6]曹春华,郝际平,王迎春,等.开缝薄钢板剪力墙低周反复荷载试验研究 [J].西安建筑科技大学学报:自然科学版,2008,40(1): 46-52.Cao Chunhua,Hao Jiping,Wang Yingchun,et al.Cyclic test of thin steel plate shear wall with slits [J].Journal of Xi’an University of Architecture & Technology:Natural Science Edition,2008,40(1): 46-52.(in Chinese)[7]曹志亮.带缝钢板剪力墙稳定性分析 [D].武汉: 武汉理工大学土木工程与建筑学院,2004.[8]闫鲁南,陆金钰,王恒华.带缝钢板剪力墙弹性屈曲性能研究 [C]//第20届全国结构工程学术会议.宁波,中国,2011: 401-408.Yan Lunan,Lu Jinyu,Wang Henghua.Elastic buckling behavior of steel plate shear wall with slits[C]//The 20th National Conference on Structural Engineering.Ningbo,China,2011: 401-408.(in Chinese)[9]蒋路,陈以一.带缝钢板剪力墙弹性抗侧刚度及简化模型研究 [J].建筑科学与工程学报,2010,27(3): 115-120.Jiang Lu,Chen Yiyi.Research on elastic lateral stiffness and simplified model of steel plate shear wall with slits [J].Journal of Architecture and Civil Engineering,2010,27(3): 115-120.(in Chinese)[10]闫鲁南.带缝钢板剪力墙稳定性能及滞回性能研究[D].南京: 东南大学土木工程学院,2011.[11]陆金钰,王恒华,闫鲁南,等.带缝钢板剪力墙滞回性能研究 [J].工程力学,2013,30(3): 214-223.Lu Jinyu,Wang Henghua,Yan Lunan,et al.Hysteretic behavior of stiffened steel plate shear wall with slits [J].Engineering Mechanics,2013,30(3): 214-223.(in Chinese)。
第37卷第1期2021年2月结构工程师Structural Engineers Vol.37，No.1Feb.2021往复加载下十字加劲波纹钢板剪力墙的滞回性能分析郑宏杨瑞鹏*王玮王嘉政（长安大学建筑工程学院，西安710064）摘要作为抗侧体系，波纹钢板剪力墙结构是一种通过利用内嵌钢板墙形成用来增强性能的钢板剪力墙结构体系。
波纹钢板剪力墙与平钢板剪力墙相比，其侧向刚度、承载能力及耗能能力均更优秀，但在加载后期，其平面外变形过大，应力分布不均匀，导致结构承载力和刚度严重退化。
为有效缓解上述缺陷，提出一种十字加劲波纹钢板剪力墙结构，十字加劲肋的存在，可以有效约束内嵌波纹钢板的平面外变形，在加载中后期，结构滞回环饱满，耗能能力较无十字加劲波纹钢板更加优秀，并有效减缓了波纹钢板剪力墙出现的承载力和刚度退化明显的现象。
利用ABAQUS软件，通过改变波纹板厚度和加劲肋宽度两个参数进行有限元模拟分析，最终经过对比分析，发现波纹板厚度对结构有明显作用，而加劲肋宽度则影响较小，同时给出建议，当波纹板厚度取值为1.8~2.0mm，即对应的柱墙刚度比为22.34~24.83，十字加劲肋宽度取值为40~60mm，即对应的肋板刚度比为0.28~0.93时，这样的波纹钢板剪力墙结构性能相对更好。
关键词十字加劲钢板墙，有限元分析，滞回性能，波纹板厚度，加劲肋宽度Hysteresis Performance Analysis of Shear Wall with Cross-Stiffening Corrugated Steel Plate under Cyclic LoadingZHENG Hong YANG Ruipeng*WANG Wei WANG Jiazheng（College of Architecture Engineering，Changan University，Shanxi710064，China）Abstract As a lateral-resisting system，corrugated steel plate shear wall structure is a steel plate shear wall structure system formed to enhance performance through the use of embedded steel plate pared with shear wall of flat steel plates，shear wall of corrugated steel plates has better lateral stiffness，bearing capacity and energy dissipation capacity.However，at the later stage of loading，its out-of-plane deformation is too large and the stress distribution is not uniform，leading to significant degradation of structure bearing capacity and stiffness.To effectively relieve the above defects，a cross bracing corrugated steel plate shear wall structure is proposed in this paper，cross the existence of stiffening rib，can effectively constraint the out-of-plane deformation of embedded corrugated steel plate during the loading，the hysteresis loop is full and energy dissipation capacity is better than one without cross-stiffener corrugated steel plate.Decrease of the bearing capacity and stiffness is greatly mitigated.Based on ABAQUS，by changing the thickness of corrugated plate and stiffener width in finite element simulation analysis，comparison resucts show that corrugated plate-thickness has a great effect on structures，while the stiffener width has a minor effect.Suggestions are given at the same time，when corrugated plate thickness values from1.8mm to2.0mm，which corresponds to the收稿日期：2019-12-18作者简介：郑宏，男，教授，研究方向为钢结构抗震。
钢板剪力墙的分类及性能研究摘要：对不同形式的钢板剪力墙，即非加劲钢板墙、加劲钢板墙、开竖缝钢板墙、组合钢板墙及低屈服点钢板墙的构造特点及工作性能分别加以说明，并介绍它们在实际工程中的应用。
概括了加劲和非加劲钢板墙在单向静力荷载和往复荷载下的受力特性及国外相关的设计理论和规范。
关键词：钢板剪力墙滞回曲线拉力带防屈曲钢板墙高层建筑是近现代经济发展和科学进步的产物。
由于高层建筑需要有较大的侧向刚度,因此设计中,抗侧力结构的设计是关键。
基本的抗侧力结构体系有以下三种:梁柱刚接的纯框架结构、框架)支撑结构和框架)剪力墙(或框架-筒体)结构。
其中, 梁柱刚接的纯框架完全依赖梁柱节点的刚性连接来抵抗水平力(风、地震作用),当结构超过20层以后,需要非常大的梁柱截面控制结构侧移,经济性很差。
结构达到40层时,支撑框架被证明是有效的抗侧力体系,但缺点是支撑在往复荷载作用下易发生屈曲。
要避免上述现象,支撑必须做得相当强壮,不仅导致较大的地震作用,而且导致结构在某个方向的侧移刚度不便自由调整。
在目前超高层结构设计中流行的框剪及筒中筒体系自身就存在着缺陷,即钢筋混凝土剪力墙或核芯筒与钢框架的延性及刚度严重不匹配。
强震作用下,由于作为第1道抗震防线的钢筋混凝土剪力墙或核心筒承担了85%的水平地震力,很快因开裂、压碎而导致刚度及延性急剧退化,不利于后期地震能量的消耗。
1 钢板墙的构成与优点钢板墙结构单元由内嵌钢板及边缘构件(梁、柱)组成,其内嵌钢板与框架的连接由鱼尾板过渡,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。
当内嵌钢板沿结构某跨连续布置时,即形成钢板墙体系。
钢板墙的整体受力特性类似于底端固接的竖向悬臂板梁:竖向边缘构件相当于翼缘,内嵌钢板相当于腹板;水平边缘构件则可近似等效为横向加劲肋。
近30年来,研究揭示薄钢板的屈曲并不意味着丧失承载力,相反,屈曲后的拉力带类似于一系列斜撑作用,因此仍具备较大的弹性侧移刚度和抗剪承载力。
加劲钢板剪力墙抗剪性能分析王潭潭;李生辉【摘要】The shear resistance behavior of diagonally stiffened steel plate shear wall was studied by employing finite element analysis software ANSYS. Special attention was paid on the influence of the parameters on the load-displacement curve of the panel. These parameters included stiffness ratio of stiffen-er to panel, depth-thickness ratio of the panel, and width to thickness ratio of stiffener. The results show that the diagonal stiffener can significantly increase the bearing capacity of the steel plate shear wall. The stiffness ratio of stiffener to panel produces different effects on shear resistance behavior between the thick panel and thin panel. However, no matter thick panel or thin panel, width to thickness ratio of stiffener has slight effects on load-displacement curve of them.%利用ANSYS有限元软件对交叉加劲钢板剪力墙的抗剪性能进行了研究,重点分析了肋板刚度比和加劲肋宽厚比对剪力墙荷载—位移曲线的影响.研究表明,设置交叉加劲肋能够显著提高钢板剪力墙的承载能力；肋板刚度比对于厚板和薄板抗剪性能的影响不同,对薄板的影响大于厚板；然而无论是厚板还是薄板,加劲肋宽厚比对于墙板荷载—位移曲线的影响都很小.【期刊名称】《低温建筑技术》【年(卷),期】2013(035)001【总页数】3页(P61-63)【关键词】钢板剪力墙;交叉加劲肋;肋板刚度比【作者】王潭潭;李生辉【作者单位】西安建筑科技大学土木工程学院,西安710055;西安建筑科技大学土木工程学院,西安710055【正文语种】中文【中图分类】TU392.40 引言钢板剪力墙是20世纪70年代发展起来的一种有效的抗侧力构件[1]，近几十年来主要在北美和日本等国家广泛应用于从多层到超高层的各种框架结构中，尤其适用于高烈度地区。
钢板剪力墙承载力与抗震性能研究摘要：本文关注了加劲钢板剪力墙的屈曲特性和抗剪承载力，以及整体结构中钢板墙在地震作用下的响应特点和抗震性能。
采用特征值屈曲分析，考察了影响钢板剪力墙屈曲承载力的各主要因素。
对钢板墙的受剪屈服和屈服后行为及其影响因素进行分析研究，并同时对比了薄板和厚板承载机制方面的区别。
通过整体模型，探讨了钢板剪力墙抵抗地震作用的塑性耗能机制和特性。
关键词：加劲钢板剪力墙；屈曲特性；抗剪承载力；塑性耗能0 引言钢砼剪力墙以其节约钢材，施工方便，符合我国国情而被大量采用，在剧烈地震作用下，将造成墙体的严重损坏，刚度退化，而地震作用向框架转移，加重框架负担，抗震性能不尽合理。
钢板剪力墙以其较大的初始刚度，大变形能力和良好的塑性性能，稳定的滞回特性而逐渐受到重视。
1 钢板剪力墙屈曲特性屈曲特性[1]的分析采用通用有限元软件的特征值屈曲模块，计算模型假定如下：（1）假定梁的弯曲与轴向刚度为无限大；（2）为简化分析因素，梁、柱之间铰接，不考虑框架的抗弯作用；（3）加劲肋不与框架梁柱连接，即加劲肋两端自由；分析模型简图如图1所示。
图1有限元分析模型示意加劲肋的布置主要考虑其自身尺寸与相互之间的间距两种因素，分别考虑竖向加劲肋和纵横加劲肋两种形式钢板剪力墙，其中墙板的总尺寸为7.5m×3m（l×h0），加劲肋间距的设置可见表1。
本文以肋板的外伸宽度与板厚的比值（bs/t）来表明加劲肋的强度，同时定义高厚比（λ=h0/t）以区分不同厚度的墙板，为考虑框架柱对屈曲承载力的影响，设置了如表2所示的多种柱截面。
1.1 高厚比的影响加劲肋钢板剪力墙的弹性屈曲承载力与高厚比λ密切相关，板屈曲承载力随高厚比的增大迅速降低，对于薄板（λ=400～600），屈曲承载力较低，设置加劲肋后，屈曲承载力得到提高，但仍低于剪切屈服强度，可见加劲肋薄板更有使用价值。
随着加劲肋间距的增加，其限制平面外变形的能力也逐渐减弱，曲线渐趋于重合。
