钢板剪力墙和组合剪力墙受力机理和设计理论的书籍。书中介绍了钢板剪力墙和组合剪力墙的特点、发展和应用,详细介绍了两边连接组合剪力墙、四边连接钢板剪力墙和四边连接组合剪力墙的受力机理,提出了能够发挥组合剪力墙承载力和耗能能力的节点构造措施,针对传统钢板剪力墙的简化分析模型进行改进,能更精确预测钢板剪力墙的耗能能力,提出了适用于结构体系分析的组合剪力墙简化分析模型,简化分析模型的提出方便工程技术人员采用现有的计算软件完成带有钢板剪力墙和组合剪力墙的结构体系分析。此外,还对钢管混凝土框架-钢板剪力墙结构体系和钢管混凝土框架-组合剪力墙结构体系的静、动力性能进行了系统分析。
通过ABAQUS有限元软件建立了钢板剪力墙、加肋钢板剪力墙和箱型钢板剪力墙三种形式的钢板剪力墙,采用低周反复荷载作用下的拟静力数值模拟,对三种剪力墙的承载力、滞回性能、破坏模式、退化性能和耗能能力进行了对比分析。分析表明:箱型钢板剪力墙的破坏模式为加劲肋间的局部屈曲,其它两种钢板剪力墙是以钢板整体屈曲;与其它两种剪力墙相比,箱型钢板剪力墙的滞回性能得到改善和单推承载力显著地提高
近年来,随着我国综合国力的不断增强,应用钢板剪力墙的实际工程也逐渐增多,但总体数量还较少。1989 年建成的 43 层、高 154m 的上海锦江饭店是我国个采用钢板剪力墙的建筑,核心筒 22 层以上采用了 K 型支撑,22 层以下采用了厚钢板剪力墙。1998 年投入使用的昆明世纪大厦总高 188m,地上48 层,核心筒采用了加劲钢板剪力墙,设计时遵循了钢板剪力墙的弹塑性屈曲应力不小于剪切屈服强度的原则。2010 年建成的天津津塔是目前世界上应用钢板剪力墙的建筑,该建筑地上 75 层,高336.9m,采用了“钢板剪力墙核心筒 + 钢管混凝土框架” 抗侧力体系,墙板为非加劲钢板剪力墙,厚度由底部的 25mm 向上逐渐减小到 18mm,设计时采用了薄钢板剪力墙的设计理念,允许墙板发生屈曲并利用屈曲后强度。此外,钢板剪力墙在住宅项目中也逐渐开始应用,如在四川都江堰灾后重建项目 “兴堰逸苑” 小区的 11 层和 6 层的住宅中就采用了开缝钢板剪力墙。
主梁钢—混凝土结合段设置在距辅助墩中心线1.8m处,这种布置可充分利用位于墩**主梁横梁来实现力的传递,减少施工难度。尽管结合段处于支点负弯距区,但由于斜拉桥轴力较大,支点负弯距相对较小,且配置有足够的负弯距束,使全截面处于受压状态,对结构耐久性无任何不利影响。钢—混凝土结合段的内力传递及其构造特点如下:
①结合段的钢箱梁套在预应力混凝土箱梁之外,深入混凝土梁2.0m左右,并且全断面连接使其成为一体。两种材料在此区间的重叠,也避免了结构在材料上的突变。
②箱梁的上、下翼缘板通过抗剪焊钉与混凝土梁体牢固结合,并利用混凝土箱梁内的纵向预应力束加以锚固,形成弯矩的传递。
③通过端承压板紧贴在混凝土实体横梁的侧面上,传递轴向力。梁中的剪力则通过端面焊钉得到传递。
④而两种梁体在刚度上相差4倍,为了避免刚度的突变,由在钢箱梁上、下翼缘板的U形加劲肋上加焊T肋并逐渐变高而得到缓解。钢箱套于混凝土梁之外,也起到缓解刚度突变的作用。
(4)斜拉索
斜拉索采用φ7镀锌高强钢丝束斜拉索,扇形布置,Rby=1670MPa,双层护套防护,内层为黑色高密度聚乙烯,外层为浅灰色高密度聚乙烯。全桥斜拉索有85φ7、109φ7、139φ7、151φ7、163φ7、187φ7、199φ7共7种类型,合计56对112根斜拉索,长斜拉索245.5m,单根重量16.5t,全桥斜拉索钢丝净重790t。斜拉索表面设有凹坑,梁端设有体外减振器,以抑制斜拉索风雨振。
(5)施工监控
主塔施工期间,引桥预应力混凝土箱梁即可缩短工期,又使主跨钢箱梁架设变为单悬臂拼装施工,大大降低施工风险,工程质量易于保证。
钢箱梁架设采用桥面吊机进行悬臂对称安装,期间对边跨预应力混凝土主梁采用满布膺架法进行现浇施工,边跨合龙后,成为单悬臂继续进行钢箱梁安装,直至主跨合龙(图8)。在钢梁架设过程中,每对斜拉索均采取“一拉到位”的原则,但在挂索初期,为保证安全,前3对斜拉索采取“二拉到位”的原则。