高层建筑新型联肢组合钢板剪力墙抗震性能研究

组合钢板剪力墙结合了钢板抗剪强度高、延性好以及混凝土侧向刚度大、耐久性和防火性能好等优点。针对组合钢板剪力墙的构造和抗震性能，近年来我国开展了一系列研究。由于国内外已有研究的局限性，现有组合钢板剪力墙结构形式在高烈度地震区复杂高层建筑中的应用仍存在问题。为此，本研究提出将组合钢板剪力墙与混合联肢剪力墙合理融合，形成新型联肢组合钢板剪力墙，该新型体系的延性与滞回耗能能力主要由钢连梁而不是钢板提供。本研究拟通过拟静力低周反复试验方法系统研究此类新型联肢组合剪力墙的抗震性能，并进行相应的非线性数值模拟，揭示其受力机理及抗震性能，提出合理的抗震设计计算方法。本研究项目将为联肢组合钢板剪力墙结构体系抗震设计提供试验和理论依据，促进我国高层建筑组合结构抗侧力体系的进一步完善和发展，对推动我国抗震设计理论的发展也具有参考价值。

本项目创新性的提出了“混合联肢组合剪力墙”这一新型高层建筑抗侧向力结构体系，针对钢连梁何钢骨混凝土组合剪力墙肢这一具体形式，引入了钢结构中常用的端板连接构造，并结合联肢墙和组合结构的形式和施工特点，修正了端板连接的设计方法。三年内一共进行了四批大规模试验研究，分别为：“端板连接钢连梁抗震性能试验研究”、“端板连接钢板混凝土组合连梁抗震性能试验研究”、“端板连接钢连梁-钢骨混凝土墙连接区域抗震性能试验研究”和“端板连接钢板混凝土组合连梁-钢骨混凝土墙连接区域抗震性能试验研究”，试验试件数量达到了近20个，试验研究支出总费用占到本项目经费总额的一半。结合试验研究的结果，利用国际公认的优秀有限元分析软件ABAQUS和TNO DIANA对试验进行了数值模拟，经过近两年的努力，基本解决了数值模拟组合剪力墙墙中常见的问题，即捏缩现象和下降段难以模拟，模拟结果与试验结果吻合良好，为进一步做参数分析打下了良好的基础。截至2014年12月31日，本项目资助下，一共发表学术论文15篇，其中EI检索期刊论文8篇，中文核心期刊论文7篇，获得发明专利授权1项。此外，还有4片EI检索期刊论文通过审稿或处于审稿中，2篇SCI期刊论文已被接收。