第 期 刘 文 洋 等 两 边 连 接 屈 曲 约 束 钢 板 墙 边 缘 构 件 的 受 力 规 律 +,444'+# ' 引 言 屈 曲 约 束 钢 板 剪 力 墙 简 称 屈 曲 约 束 钢 板 墙 82=27 是 在 普 通 钢 板 墙 两 侧 设 置 盖 板 盖 板 的 作 用 仅 是 抑

第 卷 第 期 年 月 建 筑 科 学 与 工 程 学 报 '' 文 章 编 号 () 两 边 连 接 屈 曲 约 束 钢 板 墙 边 缘 构 件 的 受 力 规 律 刘 文 洋 李 国 强 同 济 大 学 土 木 工 程 学 院 上 海 ( 黑 龙 江 八 一 农 垦 大 学 工 程 学 院 黑 龙 江 大 庆 ( 同 济 大 学 土 木 工 程 防 灾 国 家 重 点 实 验 室 上 海 ( 摘 要 利 用 理 论 分 析 和 有 限 元 方 法 对 两 边 连 接 屈 曲 约 束 钢 板 墙 边 缘 构 件 梁 的 受 力 规 律 进 行 研 究 提 出 了 两 边 连 接 屈 曲 约 束 钢 板 墙 与 边 缘 构 件 的 传 力 模 型 和 边 缘 构 件 内 力 计 算 方 法 利 用 等 效 支 撑 模 型 对 所 提 出 的 边 缘 构 件 内 力 计 算 方 法 进 行 了 验 证 对 不 同 层 数 和 跨 数 的 框 架 屈 曲 约 束 钢 板 墙 结 构 和 框 架 等 效 支 撑 结 构 进 行 分 析 对 梁 柱 构 件 的 内 力 进 行 了 对 比 分 析 了 屈 曲 约 束 钢 板 墙 布 置 方 式 对 边 缘 构 件 内 力 变 形 的 影 响 结 果 表 明 所 提 出 的 方 法 能 够 准 确 计 算 屈 曲 约 束 钢 板 墙 边 缘 构 件 的 内 力 建 议 屈 曲 约 束 钢 板 墙 的 宽 度 宜 设 计 成 大 于 跨 度 的 并 将 屈 曲 约 束 钢 板 墙 布 置 在 跨 度 中 间 如 果 屈 曲 约 束 钢 板 墙 的 宽 度 只 能 小 于 跨 度 的 则 宜 布 置 在 靠 近 梁 端 部 关 键 词 屈 曲 约 束 钢 板 墙 边 缘 构 件 受 力 规 律 有 限 元 分 析 传 力 模 型 中 图 分 类 号 /( 文 献 标 志 码 4#,# #5 1,8,$# 1/ 7,' 1B' $'$'''- /4,2' ($$''' '-', '/4,AB'('-'$2,, A448# $'''- /4,2' ($ #+49#,+4'4#449 82=27994#4944##4',44#+ +#4' +## +# #, +4 9 4#2,44 +82=27 # ## 4' 4#B+#82=271##4#+# +82=27#+B449#44##44 9,#;++4 +#+94# #4449'+ #+ #,+4 9,# 44 49 B +#,4+82=27 #,+49#4 494++## +4#449 4 '# +##419#449444 44#9##+ '4#449#,++49 收 稿 日 期 基 金 项 目 十 二 五 国 家 科 技 支 撑 计 划 项 目 作 者 简 介 刘 文 洋 () 男 黑 龙 江 巴 彦 人 黑 龙 江 八 一 农 垦 大 学 讲 师 同 济 大 学 工 学 博 士 研 究 生 +9,)+

第 期 刘 文 洋 等 两 边 连 接 屈 曲 约 束 钢 板 墙 边 缘 构 件 的 受 力 规 律 +,444'+# ' 引 言 屈 曲 约 束 钢 板 剪 力 墙 简 称 屈 曲 约 束 钢 板 墙 82=27 是 在 普 通 钢 板 墙 两 侧 设 置 盖 板 盖 板 的 作 用 仅 是 抑 制 内 嵌 钢 板 的 屈 曲 而 并 不 参 与 结 构 的 抗 侧 力 和 刚 度 由 于 屈 曲 约 束 钢 板 墙 从 构 造 上 抑 制 了 内 嵌 钢 板 的 屈 曲 因 此 抗 侧 力 滞 回 曲 线 较 为 饱 满 耗 能 能 力 和 承 载 力 较 普 通 钢 板 墙 显 著 增 强 屈 曲 约 束 钢 板 墙 的 连 接 方 式 通 常 包 括 四 边 连 接 和 两 边 连 接 四 边 连 接 是 指 内 嵌 钢 板 四 边 均 与 梁 柱 构 件 连 接 而 两 边 连 接 是 指 内 嵌 钢 板 只 与 水 平 边 缘 构 件 梁 连 接 各 国 学 者 对 普 通 薄 钢 板 墙 与 边 缘 构 件 的 传 力 规 律 和 边 缘 构 件 的 受 力 影 响 已 经 开 展 了 大 量 研 究 基 本 解 决 了 这 些 问 题 四 边 连 接 屈 曲 约 束 钢 板 墙 与 边 缘 构 件 的 传 力 规 律 也 已 明 确 () 年 等 对 四 边 连 接 普 通 薄 钢 板 墙 的 受 力 性 能 进 行 了 系 统 研 究 指 出 薄 钢 板 墙 在 屈 曲 后 可 通 过 形 成 斜 向 拉 力 带 来 继 续 抵 抗 水 平 剪 力 直 至 材 料 受 拉 屈 服 并 提 出 用 一 系 列 两 端 铰 接 的 等 效 拉 杆 来 代 替 普 通 钢 板 墙 进 行 受 力 分 析 给 出 了 等 效 拉 杆 倾 角 计 算 公 式 随 后 + 等 基 于 最 小 能 量 原 理 修 正 了 等 提 出 的 等 效 拉 杆 倾 角 计 算 公 式 该 模 型 已 被 写 入 美 国 和 加 拿 大 规 范 等 和 = 等 利 用 该 等 效 拉 杆 模 型 分 析 了 普 通 钢 板 墙 对 边 缘 构 件 受 力 的 影 响 对 于 中 间 层 梁 上 下 均 有 钢 板 墙 因 此 块 钢 板 墙 传 来 的 力 互 相 抵 消 钢 板 墙 对 梁 的 影 响 可 以 忽 略 不 计 然 而 对 于 柱 只 有 单 侧 布 置 钢 板 墙 因 此 钢 板 墙 传 给 柱 的 斜 向 力 既 会 增 加 柱 的 轴 力 同 时 也 会 对 柱 产 生 附 加 弯 矩 周 明 采 用 等 提 出 的 等 效 拉 杆 模 型 分 别 对 单 层 单 跨 和 四 层 三 跨 框 架 普 通 钢 板 墙 结 构 进 行 受 力 分 析 研 究 了 普 通 钢 板 墙 对 框 架 梁 柱 内 力 的 影 响 同 时 研 究 发 现 对 于 厚 钢 板 墙 等 效 拉 杆 模 型 的 误 差 较 大 因 此 提 出 了 适 用 于 不 同 厚 度 钢 板 墙 且 相 对 较 为 精 确 的 统 一 等 代 模 型 )( 孙 飞 飞 等 对 两 边 和 四 边 连 接 组 合 屈 曲 约 束 钢 板 墙 的 受 力 性 能 进 行 了 研 究 考 虑 由 于 实 际 的 混 凝 土 盖 板 不 能 为 屈 曲 约 束 钢 板 墙 提 供 完 全 的 面 外 约 束 提 出 用 双 向 多 斜 杆 模 型 代 替 组 合 屈 曲 约 束 钢 板 墙 以 模 拟 其 对 边 缘 构 件 的 作 用 陆 烨 利 用 有 限 元 参 数 分 析 的 方 法 对 型 屈 曲 约 束 钢 板 墙 和 所 提 出 的 等 效 支 撑 模 型 引 起 的 框 架 梁 弯 矩 进 行 了 对 比 分 析 以 保 证 支 撑 点 位 置 的 合 理 性 但 该 模 型 仅 适 用 于 大 高 宽 比 型 屈 曲 约 束 钢 板 墙 郭 彦 林 等 周 明 对 四 边 连 接 屈 曲 约 束 钢 板 墙 与 框 架 的 相 互 作 用 进 行 了 分 析 认 为 四 边 连 接 屈 曲 约 束 钢 板 墙 接 近 平 面 应 力 状 态 屈 曲 约 束 钢 板 墙 对 边 缘 框 架 柱 基 本 上 只 产 生 附 加 轴 力 并 提 出 用 拉 压 强 度 相 等 及 倾 角 为 的 双 向 多 斜 杆 等 代 模 型 来 代 替 屈 曲 约 束 钢 板 墙 综 上 所 述 目 前 对 两 边 连 接 屈 曲 约 束 钢 板 墙 的 研 究 主 要 集 中 在 墙 体 自 身 的 受 力 性 能 或 框 架 屈 曲 约 束 钢 板 墙 整 体 结 构 受 力 性 能 对 两 边 连 接 屈 曲 约 束 钢 板 墙 与 边 缘 构 件 之 间 的 传 力 规 律 及 屈 曲 约 束 钢 板 墙 对 边 缘 构 件 的 受 力 影 响 还 研 究 得 较 少 本 文 利 用 理 论 分 析 和 有 限 元 方 法 对 两 边 连 接 屈 曲 约 束 钢 板 墙 边 缘 构 件 的 受 力 规 律 进 行 研 究 给 出 边 缘 构 件 的 内 力 计 算 方 法 并 针 对 屈 曲 约 束 钢 板 墙 的 布 置 方 式 提 出 设 计 建 议 如 无 特 殊 说 明 本 文 所 提 出 的 屈 曲 约 束 钢 板 墙 均 指 两 边 连 接 屈 曲 约 束 钢 板 墙 两 边 连 接 屈 曲 约 束 钢 板 墙 与 边 缘 构 件 的 传 力 规 律 两 边 连 接 屈 曲 约 束 钢 板 墙 是 把 内 嵌 钢 板 仅 在 上 下 端 与 梁 相 连 这 样 处 理 一 方 面 可 以 避 免 屈 曲 约 束 钢 板 墙 对 柱 的 直 接 影 响 另 一 方 面 也 有 利 于 屈 曲 约 束 钢 板 墙 的 灵 活 布 置 便 于 门 窗 洞 口 的 开 设 文 献 中 的 研 究 表 明 当 屈 曲 约 束 钢 板 墙 的 高 宽 比 小 于 时 屈 曲 约 束 钢 板 墙 两 侧 各 存 在 一 个 边 缘 约 束 区 其 宽 度 约 为 屈 曲 约 束 钢 板 墙 净 高 的 且 与 高 宽 比 厚 度 等 参 数 基 本 无 关 边 缘 约 束 区 对 中 间 屈 曲 约 束 钢 板 墙 形 成 约 束 起 到 竖 向 边 缘 构 件 的 作 用 因 此 屈 曲 约 束 钢 板 墙 中 间 部 分 的 受 力 特 点 与 四 边 连 接 屈 曲 约 束 钢 板 墙 相 同 主 要 受 剪 应 力 作 用 可 称 之 为 中 间 剪 切 区 两 边 连 接 屈 曲 约 束 钢 板 墙 与 边 缘 构 件 梁 的 传 力 可 按 中 间 剪 切 区 和 边 缘 约 束 区 分 别 进 行 分 析 中 间 剪 切 区 处 于 纯 剪 切 状 态 在 该 范 围 内 屈 曲 约 束 钢 板 墙 与 梁 只 传 递 沿 水 平 方 向 均 匀 分 布 的 剪 力 两 侧 边 缘 约 束 区 传 给 梁 的 力 是 斜 向 力 但 该 斜 向 力 与 竖 直 方 向 的 夹 角 很 小 可 忽 略 其 水 平 分 量 只 考 虑 力 的 竖 向 分 量 即 认 为 边 缘 约 束 区 传 给 梁 的 力 主 要 是 垂 直 于 梁 轴 线 方 向 均 匀 分 布 的 拉 力 或 压 力 因 此 两 边 连 接 屈 曲 约 束 钢 板 墙 与 边 缘 构 件 梁 的 传 力 模 型 可 采 用 如 图 所 示 的 形 式 图 中 为 应 力 为 剪 应 力 当 屈 曲 约 束 钢 板 墙

) 建 筑 科 学 与 工 程 学 报 年 截 面 假 定 即 正 应 力 呈 斜 直 线 分 布 + 边 缘 构 件 的 内 力 计 算 方 法 图 屈 曲 约 束 钢 板 墙 与 梁 的 传 力 模 型 #4 18 端 部 截 面 屈 服 时 边 缘 约 束 区 的 应 力 达 到 屈 服 应 力 而 中 间 剪 切 区 的 应 力 达 到 剪 切 屈 服 应 力 当 屈 曲 约 束 钢 板 墙 高 宽 比 大 于 等 于 时 屈 曲 约 束 钢 板 墙 以 弯 曲 受 力 为 主 不 存 在 中 间 剪 切 区 此 时 屈 曲 约 束 钢 板 墙 与 边 缘 构 件 梁 的 传 力 可 只 考 虑 竖 向 的 正 应 力 忽 略 水 平 方 向 的 剪 应 力 正 应 力 的 分 布 可 近 似 视 为 屈 曲 约 束 钢 板 墙 在 受 弯 时 符 合 平 + 梁 和 柱 的 内 力 两 边 连 接 屈 曲 约 束 钢 板 墙 会 对 梁 产 生 横 向 力 进 而 改 变 梁 的 剪 力 和 弯 矩 大 小 及 分 布 同 时 也 对 梁 产 生 轴 力 梁 中 剪 力 和 弯 矩 的 计 算 可 根 据 框 架 在 屈 曲 约 束 钢 板 墙 边 缘 约 束 区 合 力 点 处 作 用 如 图 所 示 的 外 力 引 起 的 剪 力 弯 矩 与 框 架 在 其 自 身 分 担 的 水 平 力 作 用 下 引 起 的 剪 力 弯 矩 相 叠 加 得 到 应 该 注 意 的 是 梁 的 最 大 弯 矩 控 制 截 面 可 能 在 梁 端 也 可 能 在 等 效 支 撑 点 处 设 计 时 应 取 两 者 中 的 较 大 值 当 梁 上 下 均 布 置 屈 曲 约 束 钢 板 墙 时 应 考 虑 两 侧 屈 曲 约 束 钢 板 墙 传 递 的 荷 载 图 中 4 为 结 构 的 层 间 剪 力 4 为 屈 曲 约 束 钢 板 墙 分 担 的 水 平 力 4 为 框 架 分 担 的 水 平 力 为 边 缘 约 束 区 合 力 点 所 连 斜 对 角 线 与 水 平 方 向 的 夹 角 两 边 连 接 屈 曲 约 束 钢 板 墙 不 对 柱 直 接 产 生 影 图 + 屈 曲 约 束 钢 板 墙 边 缘 构 件 的 受 力 + 18 响 但 会 通 过 梁 把 力 传 递 给 柱 进 而 改 变 柱 的 轴 力 剪 力 和 弯 矩 大 小 及 分 布 柱 中 内 力 的 计 算 可 根 据 框 架 在 图 所 示 的 外 力 作 用 下 引 起 的 轴 力 剪 力 弯 矩 与 框 架 在 其 自 身 分 担 的 水 平 力 作 用 下 引 起 的 轴 力 剪 力 弯 矩 相 叠 加 得 到 多 高 层 结 构 的 受 力 状 态 可 以 在 图 所 示 的 单 层 结 构 受 力 基 础 上 得 到 即 每 个 层 间 均 在 布 置 屈 曲 约 束 钢 板 墙 的 跨 间 施 加 图 所 示 的 外 力 ++ 内 力 计 算 模 型 为 便 于 在 结 构 设 计 软 件 中 对 框 架 两 边 连 接 屈 曲 约 束 钢 板 墙 结 构 进 行 受 力 分 析 图 中 的 受 力 状 图 - 屈 曲 约 束 钢 板 墙 等 效 支 撑 模 型 态 可 利 用 文 献 提 出 的 等 效 支 撑 模 型 图 代 - /#4 18 替 图 中 为 等 效 支 撑 点 距 墙 边 缘 的 偏 心 距 为 框 架 跨 度 当 屈 曲 约 束 钢 板 墙 高 宽 比 小 于 时 取 为 屈 曲 约 束 钢 板 墙 高 度 当 屈 曲 约 束 力 状 态 可 采 用 该 内 力 计 算 模 型 对 整 体 结 构 进 行 受 力 分 析 计 算 框 架 梁 柱 构 件 的 内 力 弯 矩 剪 力 和 轴 力 钢 板 墙 高 宽 比 大 于 等 于 时 取 $$ 为 屈 曲 约 束 钢 板 墙 宽 度 当 等 效 支 撑 达 到 屈 服 时 支 撑 传 +- 准 确 性 验 证 为 验 证 所 提 出 的 内 力 计 算 模 型 的 准 确 性 采 用 给 梁 的 力 即 对 应 图 中 屈 曲 约 束 钢 板 墙 对 框 架 的 传?/2 有 限 元 分 析 软 件 对 表 中 的 个 框 架 两

第 # 期 刘文洋等$两边连接屈曲约束钢板墙边缘构件的受力规律 表: #@ 框架6屈曲约束钢板墙结构参数 3)-< : / ' 5 ' ) I) )? 1 2; )? 6LO/I/V 屈曲约束钢板墙 屈曲约束钢板墙 高度,C 宽度6C?; #; $ #; $ 编号 框架层高 WC 框架跨度C 梁截面型号 柱截面型号 层数 跨数 ; M?$$i$$ii$ M?$$i$$ii$?;? M?$$i$$ii$ M$i?$$iAi??;? M?$$i$$ii$ M$i?$$iAi? 边连接屈曲 约 束 钢 板 墙 结 构 和 相 应 的 框 架>等 效 支 撑结构进行 受 力 分 析#计 算 框 架 梁)柱 构 件 的 内 力 弯矩)剪力和轴力所选结构分别为单层单跨)多 层单跨和多 层 多 跨 框 架>两 边 连 接 屈 曲 约 束 钢 板 墙 结 构#见 图?# 屈 曲 约 束 钢 板 墙 采 用 壳 单 元 P?V#厚度均为 # CC#钢 材 为 c 梁)柱 采 用 梁 单元 O#钢材为 c?支撑采用杆单元 Fe#材 图N 料均为理想弹塑性模型屈曲约束钢板墙在跨间居 中布置#全部模型 在 结 构 顶 点 位 移 加 载 至 结 构 总 高 三层三跨框架6屈曲约束钢板墙结构 ; N ; )? 6LO/I/V, D3D / 1)#(3D /H)# 1 $< 度的 $此 时 等 效 支 撑 已 经 完 全 屈 服 对 极 限 状 态 下 框 架>屈 曲约 束 钢 板墙结构和 框架>等 效支 撑 结构中梁)柱构件的内力进行对比#限于篇幅仅列出 了部分构件的对比图#见图 =@ 图J 单层单跨框架6屈曲约束钢板墙结构 ; J ; )? 6LO/I/V, D/ / /H)# $< 8)#(/ 图T 单层单跨框架6屈曲约束钢板墙与等效支撑内力对比 ; T 4?H) 1 # 1 2X # #) ; 5 12 ; )? 6LO/I/V $< )#(=>' G ) # L ) 5, D/ / /H)# 8)#(/ 梁)柱构件内力与 实 际 的 屈 曲 约 束 钢 板 墙 结 构 吻 合 得较好#特别是 控 制 截 面 的 内 力 基 本 一 致 这 不 仅 对于单层单跨结构 具 有 较 高 的 精 度#而 且 对 于 多 层 多跨结构也能很好地模拟屈曲约束钢板墙对框架的 传力因此#可以 采 用 简 化 的 等 效 支 撑 模 型 进 行 屈 曲约束钢板墙结构的内力计算和构件设计 图K 三层单跨框架6屈曲约束钢板墙结构 ; K ; )? 6LO/I/V, D3D / 1)#(/ /H)# $< 由图 =@ 可以看出#利用等效支撑模型得到的 E 屈曲约束钢板墙布置对边缘构件受 力的影响 在进行框 架>两 边 连 接 屈 曲 约 束 钢 板 墙 结 构 设 计时#对于给定的承载力和刚度需求#如何确定屈曲

建 筑 科 学 与 工 程 学 报 年 图 7 三 层 单 跨 框 架 $ 屈 曲 约 束 钢 板 墙 与 等 效 支 撑 内 力 对 比 7 :# $18/#,, 图 9 三 层 三 跨 框 架 $ 屈 曲 约 束 钢 板 墙 与 等 效 支 撑 内 力 对 比 9 :# $18/#,,, 约 束 钢 板 墙 的 宽 度 和 跨 间 的 布 置 位 置 是 很 重 要 的 问 题 不 同 的 墙 宽 和 布 置 位 置 都 会 影 响 边 缘 构 件 的 内 力 和 变 形 为 研 究 屈 曲 约 束 钢 板 墙 在 跨 间 的 布 置 位 置 对 边 缘 构 件 梁 的 内 力 和 变 形 影 响 规 律 以 如 图 所 示 的 单 层 单 跨 框 架 布 置 两 边 连 接 屈 曲 约 束 钢 板 墙 的 结 构 作 为 算 例 跨 度 + 屈 曲 约 束 钢 板 墙 高 + 梁 截 面 型 号 为 EEE 屈 曲 约 束 钢 板 墙 宽 度 分 别 为 框 架 跨 度 的 和 布 置 位 置 为 从 梁 左 端 图 逐 渐 变 化 到 梁 中 心 图 假 定 不 同 宽 度 屈 曲 约 束 钢 板 墙 的 屈 服 承 载 力 相 同 均 为 采 用 图 所 示 的 屈 曲 约 束 钢 板 墙 传 力 模 型 仅 考 虑 竖 向 力 分 量 计 算 出 不 同 宽 度 不 同 布 置 方 式 的 屈 曲 约 束 钢 板 墙 达 到 屈 服 承 载 力 时 所 引 起 的 梁 内 力 和 转 角 图 结 果 如 图 所 示 图 中 的 横 坐 标 从 左 至 右 为 屈 曲 约 束 钢 板 墙 布 置 位 置 从 梁 左 端 逐 渐 变 化

第 期 刘 文 洋 等 两 边 连 接 屈 曲 约 束 钢 板 墙 边 缘 构 件 的 受 力 规 律 图 ' ' 屈 曲 约 束 钢 板 墙 结 构 模 型 #4 18 图 屈 曲 约 束 钢 板 墙 引 起 的 梁 转 角 示 意 #,# :#18 到 梁 中 心 其 中 表 示 屈 曲 约 束 钢 板 墙 布 置 在 梁 左 端 图 表 示 屈 曲 约 束 钢 板 墙 布 置 在 梁 中 心 图 应 该 注 意 的 是 由 于 屈 曲 约 束 钢 板 墙 宽 度 不 同 图 中 的 各 条 曲 线 在 对 应 相 同 横 坐 标 时 并 不 表 示 屈 曲 约 束 钢 板 墙 中 心 处 于 同 一 个 位 置 图 中 的 曲 线 仅 是 为 了 表 达 屈 曲 约 束 钢 板 墙 位 置 变 化 过 程 中 梁 内 力 和 变 形 的 变 化 规 律 由 图 可 知 随 着 屈 曲 约 束 钢 板 墙 位 置 从 梁 端 部 到 梁 中 心 变 化 梁 端 弯 矩 均 呈 单 调 变 化 左 端 弯 矩 由 负 值 逆 时 针 方 向 逐 渐 减 小 并 过 渡 为 正 值 顺 时 针 方 向 再 增 大 各 条 曲 线 在 左 端 弯 矩 约 等 于 的 位 置 重 合 而 右 端 弯 矩 则 是 逐 渐 减 小 随 着 屈 曲 约 束 钢 板 墙 宽 度 的 增 加 梁 端 弯 矩 的 变 化 趋 于 平 缓 随 着 屈 曲 约 束 钢 板 墙 位 置 从 梁 端 部 到 梁 中 心 变 化 梁 端 剪 力 逐 渐 增 大 大 约 在 屈 曲 约 束 钢 板 墙 中 心 距 梁 端 部 约 为 <$ 或 屈 曲 约 束 钢 板 墙 左 边 缘 距 梁 端 部 为 >$ 时 不 同 宽 度 屈 曲 约 束 钢 板 墙 产 生 的 梁 端 剪 力 接 近 随 着 屈 曲 约 束 钢 板 墙 宽 度 的 增 加 梁 端 剪 力 的 变 化 趋 于 平 缓 随 着 屈 曲 约 束 钢 板 墙 位 置 从 梁 端 部 到 梁 中 图 + 屈 曲 约 束 钢 板 墙 引 起 的 梁 内 力 和 变 形 变 化 曲 线 + / :# ( :#18 心 变 化 梁 转 角 逐 渐 减 小 随 着 屈 曲 约 束 钢 板 墙 宽 度 的 增 加 梁 转 角 逐 渐 减 小 并 且 变 化 趋 于 平 缓 由 于 梁 的 转 动 变 形 会 导 致 屈 曲 约 束 钢 板 墙 也 发 生 转 动 从 而 导 致 屈 曲 约 束 钢 板 墙 的 侧 移 增 大 即 侧 移 刚 度 减 小 屈 曲 约 束 钢 板 墙 侧 移 刚 度 的 变 化 规 律 与 梁 转 角 的 变 化 规 律 相 反 综 上 所 述 从 梁 端 弯 矩 和 侧 移 刚 度 的 角 度 来 看 屈 曲 约 束 钢 板 墙 布 置 在 梁 中 心 比 较 好 从 梁 端 剪 力 的 角 度 来 看 屈 曲 约 束 钢 板 墙 布 置 在 梁 端 部 时 梁 端 剪 力 最 小 当 屈 曲 约 束 钢 板 墙 宽 度 大 于 跨 度 时

建 筑 科 学 与 工 程 学 报 年 剪 力 变 化 趋 于 平 缓 因 此 布 置 在 中 心 或 其 他 位 置 也 可 以 需 要 指 出 的 是 当 屈 曲 约 束 钢 板 墙 宽 度 增 大 时 内 力 和 变 形 的 变 化 趋 于 平 缓 的 原 因 主 要 是 屈 曲 约 束 钢 板 墙 的 布 置 范 围 变 小 而 且 由 于 等 效 支 撑 的 倾 角 变 小 因 此 屈 曲 约 束 钢 板 墙 传 给 梁 的 竖 向 力 也 有 所 减 小 跨 度 和 层 高 对 边 缘 构 件 受 力 规 律 的 影 响 除 了 对 + + 的 结 构 进 行 分 析 研 究 外 还 对 ++ 和 (++ 的 结 构 也 进 行 了 分 析 以 研 究 跨 度 和 层 高 对 边 缘 构 件 受 力 规 律 的 影 响 得 到 的 内 力 和 变 形 规 律 见 图 从 图 可 以 看 出 边 缘 构 件 的 受 力 规 律 与 图 基 本 一 致 当 屈 曲 约 束 钢 板 墙 宽 度 与 跨 度 的 比 例 保 持 不 变 时 变 化 层 高 或 跨 度 仅 影 响 边 缘 构 件 内 力 和 变 形 的 大 小 并 不 影 响 边 缘 构 件 随 屈 曲 约 束 钢 板 墙 布 置 位 置 的 变 化 规 律 图 屈 曲 约 束 钢 板 墙 引 起 的 梁 右 端 弯 矩 变 化 曲 线 / 4,$:#18 图 - 屈 曲 约 束 钢 板 墙 引 起 的 梁 左 端 弯 矩 变 化 曲 线 - / 4 $:#18 结 语 提 出 了 两 边 连 接 屈 曲 约 束 钢 板 墙 边 缘 构 件 的 内 力 计 算 模 型 将 屈 曲 约 束 钢 板 墙 对 边 缘 构 件 梁 的 分 布 传 力 简 化 为 合 力 点 处 的 集 中 传 力 利 用 等 效 支 撑 模 型 对 所 提 出 的 集 中 传 力 模 型 进 行 了 验 证 计 算 得 到 的 梁 柱 构 件 内 力 与 屈 曲 约 束 钢 板 墙 结 构 吻 合 得 较 好 特 别 是 控 制 截 面 的 内 力 基 本 一 致 图 屈 曲 约 束 钢 板 墙 引 起 的 梁 端 剪 力 变 化 曲 线 /,# :#18 屈 曲 约 束 钢 板 墙 的 布 置 宜 使 边 缘 构 件 的 内 力 较 小 并 具 有 较 大 的 结 构 刚 度 从 梁 端 弯 矩 和 侧 移 刚 度 的 角 度 来 看 屈 曲 约 束 钢 板 墙 宜 布 置 在 梁 中 心 此 时 梁 端 弯 矩 较 小 结 构 刚 度 较 大 从 梁 端 剪 力 的 角 度 来 看 屈 曲 约 束 钢 板 墙 宜 布 置 在 梁 端 部 此 时 梁 端 剪 力 最 小 当 屈 曲 约 束 钢 板 墙 宽 度 大 于 跨 度 时 剪 力 变 化 趋 于 平 缓 因 此 布 置 在 中 心 或 其 他 位 置

第 期 刘 文 洋 等 两 边 连 接 屈 曲 约 束 钢 板 墙 边 缘 构 件 的 受 力 规 律 也 可 以 边 缘 构 件 内 力 和 变 形 随 屈 曲 约 束 钢 板 墙 布 置 位 置 的 变 化 规 律 主 要 受 屈 曲 约 束 钢 板 墙 宽 度 与 跨 度 比 例 的 影 响 当 屈 曲 约 束 钢 板 墙 宽 度 和 跨 度 的 比 例 保 持 不 变 时 变 化 层 高 或 跨 度 仅 影 响 边 缘 构 件 内 力 和 变 形 的 大 小 并 不 影 响 边 缘 构 件 的 受 力 和 变 形 规 律 在 进 行 框 架 两 边 连 接 屈 曲 约 束 钢 板 墙 结 构 的 设 计 计 算 时 可 采 用 等 效 支 撑 模 型 代 替 屈 曲 约 束 钢 板 墙 在 软 件 中 建 模 并 进 行 分 析 在 给 定 的 承 载 力 需 求 下 屈 曲 约 束 钢 板 墙 的 宽 度 宜 设 计 成 大 于 跨 度 的 并 将 屈 曲 约 束 钢 板 墙 布 置 在 跨 度 中 间 如 果 屈 曲 约 束 钢 板 墙 的 宽 度 只 能 小 于 跨 度 的 则 宜 布 置 在 靠 近 梁 端 部 此 时 剪 力 相 对 最 小 虽 然 梁 端 弯 矩 较 大 但 抗 弯 设 计 比 抗 剪 设 计 容 易 这 一 点 在 屈 曲 约 束 钢 板 墙 边 缘 构 件 为 混 凝 土 梁 时 尤 为 有 益 参 考 文 献 # @8/8/ @@8$,442=272' '88#+/4, () 18= / 6+2#, 2=2 742'' 8 8#+/4, () 2112$24+=442 2#'42 $$22+24A4'22 42 =8 7$ @ 2;+#2= 7/,#' 2''))) $@118=8 A,#',A44 $, 2#+# 2= 74 2'')( ( 周 明 非 加 劲 与 防 屈 曲 钢 板 剪 力 墙 结 构 设 计 方 法 研 究 A 北 京 清 华 大 学 ( @/ '2#4 A4' #/4 # '4# 2= 2 7 24A-'4'/4,( ) 孙 飞 飞 戴 成 华 高 辉 等 四 边 连 接 组 合 钢 板 剪 力 墙 简 化 模 型 同 济 大 学 学 报 自 然 科 学 版 ( )) 2/;A1$'@ 2+ # +42=2 74 '- /4,2 ()) ( 高 辉 孙 飞 飞 李 国 强 组 合 钢 板 剪 力 墙 简 化 计 算 模 型 工 业 建 筑 增 ))( @ 2/ ;1 B' 2+# +42=2 741 #4$42))( 陆 烨 大 高 宽 比 屈 曲 约 束 组 合 墙 钢 框 架 束 柱 体 系 性 能 研 究 A 上 海 同 济 大 学 ( / 842;+#+ 2,4+ 9 ' 84# 2= 2 7 ' 4 8A2''- /4,( 郭 彦 林 周 明 董 全 利 等 三 类 钢 板 剪 力 墙 结 构 试 验 研 究 建 筑 结 构 学 报 ( /@ @/ 'A@?6 +2#,,42=2 74/,#'#' 24( 李 国 强 刘 文 洋 陆 烨 等 两 边 连 接 屈 曲 约 束 钢 板 剪 力 墙 受 力 机 理 与 等 效 支 撑 模 型 建 筑 结 构 学 报 1B'1/ 7,'/ 244' 4+#B #' 84#2=27994 4#'24