摘要:短肢剪力墻存在著抗震性能不足的弱點(diǎn),本文提出在短肢剪力墻局部設(shè)縫,以提高短肢剪力墻抗震性能。通過給試件加載記錄其破壞過程,對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理后對比未設(shè)縫剪力墻與設(shè)縫構(gòu)件的等效阻尼、耗能等差異,得出理論數(shù)據(jù)設(shè)縫后的短肢剪力墻抗震性能明顯優(yōu)于未設(shè)縫短肢剪力墻的結(jié)論。
關(guān)鍵詞:T型截面;短肢剪力墻;局部設(shè)縫;耗能;等效阻尼
中圖分類號(hào): TU317文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1672-3791(2016)11 (a)-0000-00
0.引言
短肢剪力墻是我國工程師首創(chuàng)的一種承載結(jié)構(gòu)構(gòu)件,國內(nèi)運(yùn)用該結(jié)構(gòu)建成的小區(qū)及辦公樓等建筑物證明,該種結(jié)構(gòu)形式很受社會(huì)歡迎,具有較大社會(huì)認(rèn)可度及經(jīng)濟(jì)效益,得到普遍發(fā)展。雖然與普通剪力墻相比其優(yōu)點(diǎn)明顯,例如:洞口容易布置、質(zhì)量較輕、而且還有結(jié)構(gòu)布置靈活,更重要的是解決了傳統(tǒng)剪力墻的露出梁和柱子的缺點(diǎn)。但隨著其應(yīng)用于實(shí)際建筑物后,表現(xiàn)出很多需要完善和改進(jìn)的問題[1]。根據(jù)短肢剪力墻明顯存在著抗震性能較弱的特點(diǎn),本論文提出在傳統(tǒng)剪力墻的塑性較區(qū)域局部設(shè)置縫隙,使短肢剪力墻底部混凝土及鋼筋分開,試驗(yàn)數(shù)據(jù)表明這樣施工可以降低 T型截面短肢剪力墻的等效阻尼及耗能等構(gòu)件性能指標(biāo),以提高短肢剪力墻抗震性能,為社會(huì)創(chuàng)造價(jià)值。
構(gòu)件施工前期,將配置在剪力墻翼緣內(nèi)的腹板受力縱筋與該位置內(nèi)其他縱筋采用豎縫分離(并不切斷鋼筋,而是在這部位錯(cuò)開一定空間),這樣構(gòu)件承受荷載后,使腹板與翼緣的鋼筋和混凝土分開受力,而剪力墻翼緣內(nèi)其他位置的縱筋僅參與構(gòu)件該截面的翼緣受力,這樣便可以減弱腹板的受壓區(qū)域高度,明顯增大了該位置截面的抗震延性,提高剪力墻受力曲率性能。但應(yīng)重視的是,因?yàn)榧袅w設(shè)縫的塑性鉸位置是影響墻體抗震耗能和延性主要區(qū)域,而塑性鉸區(qū)域以外的墻體在一定荷載范圍內(nèi)還是保持彈性狀態(tài),因此該試驗(yàn)一定將縫隙的位置取在剪力墻塑性鉸區(qū),這樣可以保證墻體的剛度不至因翼緣設(shè)置了縫隙而降低太多
1.討論鋼筋截面面積和軸壓比,分析T形截面短肢剪力墻的抗震性能較差原因
當(dāng)受壓與受拉鋼筋 的值減小,則構(gòu)件延性降低。而當(dāng)受拉與受壓鋼筋截面面積比一定情況下,增大構(gòu)件承受荷載,軸壓比n明顯增大后,曲率延性便降低了。當(dāng)構(gòu)件承受荷載不變,軸壓比n一定時(shí),增大受壓區(qū)域與受拉區(qū)域鋼筋截面面積的比值 ,則構(gòu)件延性便明顯增大了。
因此,可以得出結(jié)論:適度控制構(gòu)件承受荷載及其軸壓比,然后在此情況下,適度提高 這一數(shù)值的比,是增大短肢剪力墻延性有效措施。
通過分析可知,T字形狀截面短肢剪力墻因?yàn)榭v向受力鋼筋明顯不對稱,造成我們關(guān)注的 小于1時(shí),即使承受荷載較小,軸壓比相對不大,但是因?yàn)?面積較多,便明顯削弱了構(gòu)件延性,這樣就造成剪力墻抗震性能相對弱的特點(diǎn)。 我們通過分析知在有意控制荷載及軸壓比的條件下,在一定程度上提高 的值,便可以提高討論中短肢剪力墻的關(guān)于抗震的性能。
2.設(shè)縫與不設(shè)縫T形截面短肢剪力墻的滯回環(huán)面積試驗(yàn)結(jié)果對比
通過試驗(yàn),用Matlab軟件繪制極限狀態(tài)下設(shè)縫與不設(shè)縫T形截面短肢剪力墻滯回環(huán),并計(jì)算相應(yīng)圖形包圍面積,見圖1,圖2。
由圖1,2可得極限狀態(tài)下各滯回環(huán)面積( ),TW650型的傳統(tǒng)試件是454設(shè)縫構(gòu)件是715,TW800型的兩種試件分別是482和1171
通過數(shù)據(jù)對比可得,設(shè)置縫隙后的兩組構(gòu)件滯回環(huán)面積都明顯大于沒有設(shè)置縫隙的構(gòu)件,所以設(shè)置縫后構(gòu)件耗能能力得到了提高,抗震性能便明顯增強(qiáng)。于是,我們得出結(jié)論:在試件塑性鉸區(qū)域設(shè)置縫對短肢剪力墻的抗震性能提高有比較明顯的意義。
3.設(shè)縫與不設(shè)縫T形截面短肢剪力墻的等效阻尼比對比分析
根據(jù)我們通過軟件繪制的滯回圖形曲線,便可計(jì)算出試件的等效阻尼比。設(shè) 是滯回環(huán)對應(yīng)的兩個(gè)三角形面積和,TW650-1試件中 為圖1中 和 面積和, 為滯回曲線總面積,見圖1。TW800試件的計(jì)算方法與TW650組相同,。
可見,局部設(shè)縫后等效阻尼比增大,構(gòu)件的耗能能力得到提高,抗震性能也就得到了提高。
參考文獻(xiàn)
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