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《装配式钢板剪力墙-钢框架结构体系设计开发及建造

关键技术研究与应用》项目总结报告

一、项目概况

项目名称:装配式钢板剪力墙-钢框架结构体系设计开发及建造关键技术研究与应

用

立项时间：2016年7月

项目编号：BY-06

项目负责人：陆金钰

主持单位：东南大学

合作企业：江苏赛特钢结构有限公司

项目经费：60万元，其中省拨专项经费30万元，单位自筹30万元。

主要研究内容：装配式钢板剪力墙-钢框架结构体系开发及其节点/组件连接技术研

究；装配式钢板剪力墙-钢框架结构连接节点/组件抗震性能研究；装配式钢板剪力墙-钢

框架结构分析设计方法及其力学性能研究。

具体包括：1.装配式钢板剪力墙-钢框架结构体系研发；2.适用于快速装配的节点

连接及单边紧固螺栓研发；3.高延性、易装配的钢板剪力墙组件研发及其抗震性能研究；

4.装配式钢板剪力墙-钢框架结构性能化抗震设计研究；5.装配式钢板剪力墙-钢框架结

构抗连续倒塌性能研究。

二、项目实施情况

本项目组建了由东南大学与江苏赛特钢结构有限公司共同组成的研发团队。东南大

学主要负责装配式钢板剪力墙-钢框架结构体系开发、连接节点形式、高性能钢板剪力

墙抗震性能、结构分析设计方法及其力学性能等关键技术研究。与江苏赛特钢结构有限

公司合作，对相关研究成果进行应用。项目组成员分工明确，定期召开交流讨论会，按

照既定研究方案和技术路线有序完成项目的各项任务，并对研究生、企业员工等相关研

发人员开展培养与培训，项目的各项指标顺利完成。

经过校企双方联合攻关，本项目开发出了装配式钢板剪力墙-钢框架结构体系，并

实现了优化选型及相关配套技术研制；给出了装配式连接节点形式及单边连接紧固件，

解决闭口截面构件快速装配问题；研发出了不等高开缝装配式钢板剪力墙、基于折纸理

念的折痕钢板剪力墙，满足体系抗侧刚度及耗能要求；给出了新型高性能钢板剪力墙的

抗震性能、稳定性能指标，通过精细化有限元分析及模型试验揭示其破坏形态及机理；

提出装配式钢板剪力墙-钢框架结构性能化抗震设计方法，揭示整体结构的塑性发展过

程和损伤演化机理；研究了偶然荷载下钢板剪力墙-钢框架结构抗连续倒塌性能。本项

目达到预期目标。

项目经费共计60万元，其中省拨专项经费30万元，单位自筹30万元。项目经费

计划中省拨款、自筹资金已按计划到位。项目承担单位对科技拨款、单位自筹严格按照

科技经费的有关规定，专款专用，有力地保障了本项目的顺利完成。项目总经费支出

57.872263万元，其中省拨款支出27.872263万元、自筹经费支出30万元，结余2.127737

万元。

三、项目技术情况

主要研究成果如下：

1）装配式钢板剪力墙-钢框架结构体系开发及其节点/组件连接技术研究

A．装配式钢板剪力墙-钢框架结构体系开发、优化选型及配套技术

开发了装配式钢板剪力墙-钢框架结构体系，开展了结构受力性能研究。综合考虑

层数、建筑总高度、空间布置、结构受力状态等多因素影响，优化结构选型，提出钢板

剪力墙的合理布置方式，并提出了新型带缝钢板剪力墙-框架结构简化设计方法。

B．钢板剪力墙与钢框架装配式连接节点及其连接件开发研究

给出了钢板剪力墙与框架梁装配式连接形式，提出了一种可实现不等高开缝钢板剪

力墙与钢框架两边连接的构造，以及一种可用于双层预折痕钢板剪力墙的两边连接方法，

连接方法减少了钢板墙与柱子的连接，避免框架柱失稳。基于机构原理，设计出了两种

新型单边紧固螺栓，与基于材料特性原理的单边螺栓相比，不依赖材料变形形成支撑，

机构支撑受力更为直接可靠。同时提出了3种套管约束折叠钢板耗能支撑，给出了相关

构造。

C．新型高性能装配式钢板剪力墙开发研究

研发出2类新型高性能钢板剪力墙：不等高开缝钢板剪力墙、基于折纸理念的折痕

钢板剪力墙，并提炼出钢板的重要设计参数，给出了钢板剪力墙与框架梁的快速连接构

造。

2）装配式钢板剪力墙-钢框架结构连接节点/组件抗震性能研究

A．开展了装配式带缝钢板剪力墙力学性能参数化数值模拟

提出了梭型、蝶型不等高开缝形式，对这类新型开缝钢板剪力墙进行了耗能性能及

稳定性能数值模拟。采用数值模拟，借助ANSYS对边缘加劲带缝钢板剪力墙的滞回性

能进行研究，系统分析了加劲肋刚度比、加劲肋宽厚比、墙板高厚比、开缝参数等各种

特征参数对墙