CN101545295A - 一种波浪钢板剪力墙 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种属于结构工程技术领域的新型的波浪钢板剪力墙。波浪钢板剪力墙由波浪钢板、过渡鱼尾板与边缘构件组成。所述波浪钢板采用低屈服点高延性钢材或高强度高延性钢材，由普通平钢板通过特定的设备辊轧成型，厚度可以较薄。所述鱼尾板分为两种，分别为平直状鱼尾板与波浪状鱼尾板，采用高延性钢材，厚度介于梁柱翼缘厚度与剪力墙钢板厚度之间，起过渡作用。所述鱼尾板与梁柱通过焊接连接。所述波浪钢板与所述鱼尾板通过焊接连接。所述波浪钢板剪力墙具有抗侧力能力高，抗震性能好，延性高，耗能滞回环饱满等诸多优越性能，是一种优秀的地震耗能构件。
Description
技术领域
本发明涉及一种新型的波浪钢板剪力墙，属于结构工程技术领域。
技术背景
作为多高层钢结构抗侧力构件，厚钢板剪力墙、中厚钢板剪力墙具有较好的抗侧刚度与耗能特性，但其造价高昂，在工程设计中很少采用。
薄钢板剪力墙尽管具有很好的经济效益，但钢板在剪力作用下的局部屈曲荷载很低，抗侧刚度主要依靠钢板屈曲后形成的拉力带提供，其主要的缺点是：(1)钢板屈曲后形成的拉力带锚固在框架梁与柱上，设计梁柱时要考虑锚固力对它们的不利作用。(2)薄钢剪力墙在反复荷载作用下的滞回曲线有比较严重的捏弄现象，不利于钢板消耗地震输入的能量。(3)在反复荷载作用下薄钢板剪力墙沿面外反复鼓曲，会产生巨大的鼓曲声响，造成恐慌心里。特别在常遇风载作用下，也会发出咔咔的鼓曲声，不利于在工程中推广应用。
本专利申请提出了一种新型的钢板剪力墙，即波浪钢板剪力墙。通过把平钢板剪力墙辊轧成波浪钢板剪力墙，其主要优点表现在：(1)由于钢板波浪后的抗剪屈曲荷载大大地提高，因而用作多高层结构的抗剪墙，具有很好的经济效益。(2)由于波浪钢板在反复荷载作用下产生多波形鼓曲，其屈曲声响会比平钢板要小的多。(3)数值分析结果表明，波浪钢板墙在剪力作用下的滞回曲线比平钢板要饱满的多。(4)由于波浪钢板面外弯曲刚度大，在运输、安装与使用过程中其面外变形易于控制。综合上述优点，波浪钢板剪力墙作为抗侧力体系中的新成员，由于其优越的受力性能与经济性会在多高层钢结构框架结构中获得广泛的应用。
发明内容
本发明提出的波浪钢板剪力墙，其目的在于，提供一种具有较大抗侧力作用，且能够在大震作用下充分耗能的钢板剪力墙。
本发明提出的一种波浪钢板剪力墙，其特征在于，所述波浪钢板剪力墙由波浪钢板(1)、过渡鱼尾板与边缘构件组成；所述波浪钢板(1)采用低屈服点高延性钢材或高强度高延性钢材，由普通平钢板通过辊轧成型；所述过渡鱼尾板分为平直状鱼尾板(2)和波浪状鱼尾板(3)；所述边缘构件分别为边缘柱(4)和边缘梁(5)；所述平直状鱼尾板(2)与所述边缘梁(5)连接，所述波浪状鱼尾板(3)与所述边缘柱(4)连接；所述波浪钢板(1)的平直边与所述平直状鱼尾板(2)焊接，波浪钢板(1)的波浪边与波浪鱼尾板(3)焊接；所述平直状鱼尾板(2)与波浪状鱼尾板(3)在边缘梁(5)和边缘柱(4)节点附近留有空隙。
在上述的波浪钢板剪力墙中，所述平直状鱼尾板(2)与波浪状鱼尾板(3)采用高延性钢材，厚度介于梁柱翼缘厚度与剪力墙钢板厚度之间，起过渡作用。
本发明提出的波浪钢板剪力墙是高层建筑钢结构或者其他结构形式的一种新型抗侧力构件，具有抗侧力能力高，抗震性能好，延性高，耗能滞回环饱满等诸多优越性能，是一种优秀的地震耗能构件。
附图说明
图1为本发明的波浪钢板剪力墙结构示意图。
图2为本发明的波浪钢板剪力墙各组件的分解示意图。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明进行详细说明。
如图1～2所示，1—波浪钢板，2—平直状鱼尾板，3—波浪状鱼尾板，4—边缘柱，5—边缘梁。
本发明提出的波浪钢板剪力墙由波浪钢板1，过渡鱼尾板2、3与边缘构件4、5组成。波浪钢板1采用低屈服点高延性钢材或高强度高延性钢材；过渡鱼尾板采用高延性钢材，分平直状鱼尾板2与波浪状鱼尾板3两种；其中平直状鱼尾板2与边缘梁5连接，波浪状鱼尾板与边缘柱4连接；波浪钢板1的平直边与平直状鱼尾板2焊接，波浪钢板1的波浪边与波浪状鱼尾板3焊接；鱼尾板2与鱼尾板3在梁柱节点附近留有空隙。
波浪钢板剪力墙由波浪钢板、过渡鱼尾板与边缘构件组成。所述波浪钢板采用低屈服点高延性钢材或高强度高延性钢材，由普通平钢板通过特定的设备辊轧成型，厚度可以较薄。所述鱼尾板分为两种，分别为平直状鱼尾板与波浪状鱼尾板，采用高延性钢材，厚度介于梁柱翼缘厚度与剪力墙钢板厚度之间，起过渡作用。所述鱼尾板与梁柱通过焊接连接。所述波浪钢板与所述鱼尾板通过焊接连接。
在上述波浪钢板剪力墙中，所述波浪钢板横向放置，即钢板的波浪线边缘沿着竖向放置，与柱相连，故与柱相连的过渡鱼尾板须采用波浪状钢板。横向放置的波浪钢板在承受水平力作用时，能够提供比一般薄钢板大得多的抗侧力作用。所述波浪钢板在大震荷载作用下，滞回曲线捏弄现象削弱，呈现饱满形状，所以其耗能能力较薄钢板剪力墙强。
在上述波浪钢板剪力墙中，所述波浪钢板由于其面外刚度很大，能够有效控制运输、安装以及使用过程中发生的面外变形，保持钢板的稳固安全。
实验证明，本发明提出的波浪钢板剪力墙，对传统的平钢板剪力墙进行改进，通过对钢板进行波浪，可以极大地提高其抗剪性能，从而提高剪力墙的抗侧能力。此外波浪板的面外刚度和挺起刚度很大，能够保证控制安装过程发生的面外变形。可以相信，波浪钢板在中国一旦开始规模化生产应用，将有力推动这种性能绝佳的波浪钢板剪力墙的市场化应用。
Claims (2)
1、一种波浪钢板剪力墙，其特征在于，所述波浪钢板剪力墙由波浪钢板(1)、过渡鱼尾板与边缘构件组成；所述波浪钢板(1)采用低屈服点高延性钢材或高强度高延性钢材，由普通平钢板通过辊轧成型；所述过渡鱼尾板分为平直状鱼尾板(2)和波浪状鱼尾板(3)；所述边缘构件分别为边缘柱(4)和边缘梁(5)；所述平直状鱼尾板(2)与所述边缘梁(5)连接，所述波浪状鱼尾板(3)与所述边缘柱(4)连接；所述波浪钢板(1)的平直边与所述平直状鱼尾板(2)焊接，波浪钢板(1)的波浪边与波浪状鱼尾板(3)焊接；所述平直状鱼尾板(2)与波浪状鱼尾板(3)在边缘梁(5)和边缘柱(4)节点附近留有空隙。
2、根据权利要求1所述的波浪钢板剪力墙，其特征在于，所述平直状鱼尾板(2)与波浪状鱼尾板(3)采用高延性钢材，厚度介于梁柱翼缘厚度与剪力墙钢板厚度之间，起过渡作用。
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