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钢板剪力*是一种广泛应用于高层建筑和大跨度结构中的抗侧力构件*主要用于抵抗风荷载和地震作用产生的水平力。它由钢板或加劲钢板构成*通常设置在建筑的*体位置*与框架梁柱连接形成整体结构体系。相比传统的混凝土剪力**钢板剪力*具有自重轻、施工速度快、延性好、抗震性能优越等优点。

钢板剪力*可分为非加劲钢板剪力*和加劲钢板剪力*两类。非加劲型主要依靠薄钢板的屈曲后强度承担剪力*适用于中低层建筑；加劲型则通过在钢板上设置竖向或横向加劲肋*提高其稳定性和承载能力*适用于高层或超高层建筑。此外*还有一种组合式钢板剪力**即将钢板与混凝土结合使用*兼具钢材的高强延性和混凝土的刚度与防火性能*进一步提升了结构的整体性能。

钢板剪力*的施工多采用工厂预制、现场安装的方式*有利于实现建筑工业化和装配式施工*缩短工期*减少现场湿作业*符合绿色建筑的发展方向。同时*由于其截面尺寸较小*可有效增加建筑使用面积*提升空间利用率。

yb／t 48*1-2*2* 厚度方向性能热轧h型钢1、带缝钢板剪力*概念的提出2、带缝钢板剪力*的基本概念

带缝钢板剪力*概念的提出（1）

目的：为了满足建筑物在风载及常遇地震下人们舒适性和安全感的要求*又要保证强震时建筑具有柔性的特点。所以期望研究出一种平常情况下刚度大*地震时刚度低*而且可吸收地震能量的新型抗震单元。

带缝钢板剪力*概念的提出（2）

国内为概况：在7*年代*日本学者武藤清首先提出了带缝抗震*的概念*系指在普通剪力*上沿竖向浇灌一些不连续的一条或多条竖缝而构成*以改善其受力性能。近几年*带缝*的研究在我国也得到了长远的发展*如东南大学提出的带缝槽剪力**清华大学提出的双功能带缝剪力*

带缝钢板剪力*概念的提出（*）

国内为概况：在7*年代后期*随着建筑结构理论的发展*在船舶制造业中已使用多年的钢板剪力*逐渐被引入到建筑行业。它作为一种经济建造方式的概念被单独提出。此后*由于其具有自重小*延性好*节省空间和施工速度快等优点而得到较为广泛的应用。

带缝钢板剪力*概念的提出（4）

概念的提出：平成11年*月（1999年*月）在“新建筑构造用钢材及使用技术”讲习会上*第一次提到了带缝钢板剪力*的概念。随后*西日本技术开发株对其进行了初步研究*也得到了一定的研究成果。我们将在其成果上*对做进一步细致深入的研究。

带缝钢板剪力*的基本概念（1）

在钢板上用激光以一定间距b切割出高h*宽1*mm的狭缝。经过合理的参数设计*保证在具有一定刚度前提下*不发生平面外变形*不发生脆性剪切破坏*具有良好的塑性*延性及耗能能力

带缝钢板剪力*的基本概念（2）

工作机理：通过合理的参数设计*使其具有一定的整体工作性能*保证具有一定的抗侧刚度来控制在风载及小震作用下的变形；在大震下*由于狭缝的开设*带缝钢板剪力*的受力与并列壁柱的作用相同*以弯曲变形为主*可获得较好的变形能力和延性*以满足大震时塑性变形和耗能的要求。

带缝钢板剪力*的基本概念（*）

优缺点：①先发生弯曲变形*避免了发生剪切脆性破坏的可能性；②可以方便的调整楼层的刚度及极限应力③钢板宽度的相应调整及其可在一跨内分开布置*方便洞口的开设*可使建筑布局更灵活。④构件工厂制造*适合较大规模的生产*符合我国住宅产业化的路线*施工中采用高强螺栓联接*方便快捷*缩短施工周期。⑤具有良好的综合经济*技术效益。不足之处是由于剪断压曲后的恢复力不稳定*防止压曲的加强材料会提高结构的成本。

带缝钢板剪力*计算方法（1）

存在问题：设计准则是带缝钢板剪力*只承受水平荷载的作用*不考虑竖向荷载产生的压力。由于国内的设计软件中（如：上海同济大学土木工程学院开发的空间钢结构杆系系统CAD软件—*D*S；中国建筑科学研究院开发的建筑设计软件系统PKPM系列中的钢结构设计软件STS；北哀承风科技开发公司开发的钢结构制图软件——MESTEEL等）均无法对带缝钢板剪力*进行有效的模拟*导致结构的计算无法进行。

带缝钢板剪力*计算方法（2）

解决办法：①对带缝钢板剪力*构件进行了分析*得到其抗侧刚度评价公式；②根据刚度等效的原则*寻求一种方便建模的抗侧力构件进行简化；③用常用的设计软件对结构进行计算*并分析结果的可靠性和合理性；④对带缝钢板剪力*进行构件的设计计算。包括节点的连接计算*加劲肋的设计等。

带缝钢板剪力*计算方法（*）

刚度评价：抗侧刚度在综合考虑了结构的形状、尺寸、材料、力学性质、组合方法及变形等种种因素。决定把其分为五部分来考虑

带缝钢板剪力*计算方法（4）

刚度评价：虽然在水平力作用下*产生纯剪切变形的结构几乎是没有的*但对相对于高度很宽的*体来讲*主要以剪切变形*可不考虑其弯曲变形*其剪切杆的模型来考虑其侧移刚度：对于每一个*肢来讲*在产生弯曲变形的同时也产生剪切变形*分别考虑其剪切刚度和弯曲刚度。

带缝钢板剪力*计算方法（*）

刚度评价的验证：在工程设计中常采用弹性分析方法*带缝钢板剪力*的弹性抗侧刚度是工程设计中首要解决的问题。为了验证理论公式的正确与否*我们采用有限元软件（ansys)进行了对比：试件尺寸：************肢数：4*21。详见构件尺寸表

带缝钢板剪力*计算方法（*）

刚度评价的验证：带缝钢板剪力*试件表

带缝钢板剪力*计算方法（7）

刚度评价的验证：抗侧刚度理论值与有限元结果比较

带缝钢板剪力*计算方法（8）

与整体*的比较：钢板剪力*试件表

带缝钢板剪力*计算方法（9）

与整体*的比较：整体*刚度理论值与有限元结果比较

带缝钢板剪力*计算方法（1*）

与整体*的比较整体*与带缝*刚度比较（理论值）

带缝钢板剪力*计算方法（11）

与整体*的比较整体*与带缝*刚度比较（ansys分析值）

带缝钢板剪力*计算方法（11）

*体的选择与结论：带缝钢板剪力*的工作性能主要由下列两组参数决定：b/t(8*1*);h/b(*~7)*分别取了12种组合计2**组*板进行了计算。计算结果表明：b/t＝1*（12.*）；h/b＝*时*有较好的结果。（图）

带缝钢板剪力*计算方法（12）

带缝钢板剪力*的模型化：为了达到能在设计中应用的目的*我们根据刚度等效的原则将转化为常见的结构模型*下面以人字形支撑为例进行研究分析：

带缝钢板剪力*计算方法（1*）

带缝钢板剪力*的模型化：

带缝钢板剪力*计算方法（14）

带缝钢板剪力*的模型化可得到根据刚度等价的原则

带缝钢板剪力*计算方法（1*）

结构整体计算：采用上海同济大学土木工程学院开发的空间钢结构杆系系统CAD软件—*D*S或中国建筑科学研究院开发的建筑设计软件系统PKPM系列中的钢结构设计软件STS进行结构计算。检验计算结果时*忽略支撑构件的问题。

带缝钢板剪力*计算方法（1*）

联拼别墅1-4层平面方案图带缝钢板剪力*构件计算：1、带缝钢板剪力*的承载力计算2、带缝钢板剪力*与梁连接的节点计算*、带缝钢板剪力*加劲肋的计算

带缝钢板剪力*计算方法（1*)

带缝钢板剪力*构件计算

带缝钢板剪力*计算方法（17)

带缝钢板剪力*构件计算X向y向

理想弹塑性分析：第一组：b/t=12.**h/b=**b=1***h=7***hu=hb=****hm=***园林施工细部做法标准图 集（144页*可下载）*短板n=11**=17***长板n=19**=****；第二组：b/t=1**h/b=**b=12**h=****hu=hb=*8**hm=*4**短板n=14**=181**长板n=2***=298*；第三组：b/t=8.**h/b=**b=1***h=****hu=hb=*7**hm=****短板n=1***=17***长板n=27**=29**

与框架的协同工作：（b/t=1**h/b=**b=12**h=****hu=hb=*8**hm=*4**n=14**=181*：竖向力为**2*KN;**KN)

结论*采用简化模型的计算方法（SATWE计算）和ANSYS分析得到的结果表明*梁柱的内力均满足要求*仅简化模型的支撑不满足长细比要求。这表明上文提出的简化模型是合理、适合于实际工程应用的