摘要：重点分析了剪力墙荷载位移曲线受加劲肋宽厚比和肋板刚度比的影响，并分析、研究了加筋钢板剪力墙的抗剪性能。肋板刚度比对厚板的影响要小于薄板，通过分析，说明了加设加劲肋可以明显提升钢板剪力墙的承载能力。
　　关键词：肋板刚度比；加劲肋；钢板剪力墙
　　随着我国建筑行业的飞速发展，从多层建筑到超高层建筑的框架结构中，抗侧力构件钢板剪力墙被广泛采用。钢板剪力墙具有良好的塑性耗能作用、稳定的滞回性能，同时具有较高的延性、强度、刚度等，与传统混凝土剪力墙相比，它有效解决了混凝土剪力墙角部容易开裂、自重较大等问题。经过一系列的试验，影响剪力墙极限承载力的一个主要的因素就是柱子的破坏。框架柱受到薄板墙所产生的拉力，而发生较大弯矩。厚板墙框架柱中存在极大轴力，是因为面内均匀受剪。因此，为了确保柱子不受剪力墙的不良影响，在钢板剪力墙中采用交叉加劲肋，并对此进行不断研究。在调查、研究了框架柱、梁与墙板四周的连接情况后，表明，加劲板具有良好的滞回性能和较高的承载力。分析在单向荷载的作用力下，加劲肋两端连接钢板剪力墙的抗剪性能。
　　1.剪力墙概念和特点
　　剪力墙又称为结构墙、抗震墙或者抗风墙。其主要作用为防止结构剪切破坏，构筑物中，剪力墙主要承受地震作用所引起的水平荷载或风荷载等。剪力墙分为筒体剪力墙和平面剪力墙。筒体剪力墙一般由楼梯间、电梯间、辅助用房间隔墙来围成，通常用于悬吊结构、高耸结构及高层建筑中，筒壁的强度和刚度可承受很大水平荷载，为现浇钢筋混凝土墙体。平面剪力墙通常用于无梁楼盖体系、升板结构、钢筋混凝土框架结构中。可通过预制装配钢筋混凝土剪力墙来增加结构的抗倒塌能力、强度、刚度等。根据受力的不同，墙可分为剪力墙和承重墙。剪力墙一般在抗震设防区域适应，以承受水平荷载为主要目的，剪力墙之所以被称之为抗震墙，就是因为其能够相对抵抗由地震作用所产生的水平荷载。典型的承重墙有砌体墙等，承受竖向荷载能力较强。另外，按照结构材料的不同，还可以将剪力墙分为配筋砌块剪力墙、型钢混凝土剪力墙、钢板剪力墙、钢筋混凝土剪力墙。而钢筋混凝土剪力墙是建筑工程中最为常见的。
　　剪力墙特点有：a利用中心剪力墙，根据建筑平面的抗侧刚度需求，来达到强度和刚度的标准，形成助于奥抗侧力构件；b可设置于间隔墙竖平面内，用于各墙的梁的连接；c楼盖方案灵活，可进行多方案的选择；d墙的数量可根据抗侧力的需要决定，可多可少，通过不同的布置以及尺寸，还可对刚度中心位置进行调整；e竖向构件可利用间隔墙位置、并结合建筑平面来进行布置，且该布置不会与建筑的使用功能产生不符。剪力墙结构优点是在水平荷载的作用下，侧移小，侧向刚度大，与框架结构相比较具有更好的抗侧力能力，而且还拥有良好的空间作用和整体性，因此，可用于较高建筑物的建造。但是，剪力墙也有自身的不足，例如：灵活性低，结构自重较大，不适合大空间公共建筑，建筑平面布置不够灵活，在对剪力墙间距进行设置上存在一定限制等。剪力墙的类别也多种多样，例如：开有不规则洞口的剪力墙、框支剪力墙、连肢强、小开口整体墙以及整体墙等等。
　　2.参数与模型
　　图1 参数
　　加劲钢板剪力墙的几何参数可参照图1所示，图中，交叉加劲肋的宽度是 、交叉加劲肋的厚度是 ； 为钢板墙的厚度、 为钢板墙的高度、而 则代表了钢板墙的厚度。因为要对墙板自身的参数变化规律以及力学性能进行考察，所以，从很大程度上抵消了框架柱、梁对墙板抗剪性能的干扰，在该模型中，假设柱、梁的节点为铰接，框架柱、梁的抗弯刚度和抗压能力为无限大。可对特征参数进行定义。墙板与加劲肋的刚度比为 ；加劲肋的宽厚比为 ；墙板边长比为 ；墙板高厚比为 。在上述公式中， 为交叉加劲肋绕墙板中面的惯性矩； 为弹性模量；而 ，为墙板的柱面刚度。设置墙板厚度 = ，对称布置加劲肋宽度 = ，板厚度为 = ，墙板尺寸则为 ，得出：
　　， .
　　最终可求出肋板刚度比 ：
　　3.结构
　　在对角交叉加劲钢板剪力墙的两侧，对称布置这加劲肋沿墙板对角线，框架梁与墙板上、下边栓接或者焊接，而框架柱不与墙板左右两侧连接，通过图，我们可以看出其结构。
　　图2 结构图
　　4.对肋板刚度比的影响
　　增加肋板刚度比，能够显著提升薄板的极限承载力，不仅如此，还能够有效改善厚板的延性性能。对于薄板而言，应取相对较大的肋板刚度比。而针对于厚板，不宜取过大的肋板刚度比。在增设加劲后，很大程度上提高了承载力，非加劲薄板的承载能力虽然没有厚板高，但是却拥有姣好的延性，但是在加设了加劲肋后，反而降低了墙板的延性。我们可以看出，增加肋板刚度比，延性也随之提高，同时增加了极限承载力。所以，在设置薄板加劲肋时，在延性不会降低太多的情况下，同时提升承载力。剪力墙荷载位移曲线受加劲肋的影响较为显著。在加设了加劲肋后，无论是薄板还是厚板，厚板的提高幅度虽然小于薄板，但是墙板的承载能力却明显提高。在曲线到达峰值之后，非加劲厚板的延性快速下降，加设了加劲肋后，就能够在长时间内保持很高承载能力，并有效缓解曲线下降的趋势，确保了延性。墙板承载能力不会随着肋板刚度比的提高而提高，从这点上我们可以看出，若一味加强加劲肋，只会导致浪费，而降低了实际效果。
　　5.对加劲肋宽厚比的影响
　　荷载位移曲线受加劲肋宽厚比的影响可参照图3所示。图中墙板边长比为 ，而肋板刚度比为 。从整体上来看，无论是薄板还是厚板，墙板荷载位移曲线受加劲肋宽厚比的影响并不显著。增加加劲肋本身用钢量的同时，也说明了加劲肋宽厚比在减小。所以，在实际的施工工程中，为了不导致浪费情况的发生，有效提升墙板的承载能力，不应采取过小的加劲肋宽厚比。但是，并不是加劲肋宽厚比越大越好，如果取值过大的话就难于发挥出加劲肋的作用，会导致加劲肋严重屈曲。通过图3我们可以看出，减小加劲肋宽厚比的同时，剪力墙的承载能力稍有提高。加劲肋本身发挥了充分的作用，其具有的面外刚度很好地确保了稳定性。而另一方面，较小加劲肋宽厚比使拉力带的面积增加，其截面积也较大。
　　图3 荷载位移曲线受加劲肋宽厚比的影响
　　6.结束语
　　通过文章的分析，可总结如下：加劲肋宽厚比的取值不宜过大，也不能过小；加劲肋宽厚比无论是对薄板还是厚板，都不会对墙板荷载位移曲线产生太大影响；肋板刚度比对于薄板而言，应取相对较大值，而对于厚板，肋板刚度比则不能取过大值；对于薄板和厚板的抗剪性能来说，加劲肋所产生的影响不同，随着肋板刚度比的不断增加，对薄板的延性和极限承载力都产生了较为明显的影响；对厚板的影响主要在于伴随肋板刚度比的增加，延性也会增大。
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