陳松來，樊承謀，王煥定

(1.同濟(jì)大學(xué) 土木工程學(xué)院，上海 200092 2.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 土木工程學(xué)院，黑龍江 哈爾濱 150090)

輕型木結(jié)構(gòu)是由屋蓋、樓蓋、墻體和柱子等構(gòu)件組成的結(jié)構(gòu)體系。在承受風(fēng)荷載或地震作用時(shí)，水平荷載通過屋蓋和樓蓋分配到其下面的剪力墻上，再由剪力墻傳遞給下層的樓蓋或者基礎(chǔ)中去。由于輕型木結(jié)構(gòu)是高次超靜定結(jié)構(gòu)體系，組成材料又具有極高的變異性，結(jié)構(gòu)傳力路徑十分復(fù)雜［1－2］。輕型木結(jié)構(gòu)抗側(cè)力分析一直是結(jié)構(gòu)分析的重點(diǎn)和難點(diǎn)，而抗側(cè)力分析的關(guān)鍵在于剪力墻和樓、屋蓋等抗側(cè)力構(gòu)件的承載力和剛度分析。

剪力墻和樓、屋蓋是輕型木結(jié)構(gòu)體系中最主要的抗側(cè)力構(gòu)件，其受力性能直接影響結(jié)構(gòu)體系中荷載的分配和傳遞，以及結(jié)構(gòu)的抗側(cè)力性能。另外輕型木結(jié)構(gòu)引入我國(guó)時(shí)間不長(zhǎng)，國(guó)內(nèi)在這方面的研究相對(duì)較少［3］。為了保證結(jié)構(gòu)應(yīng)用安全，本文對(duì)目前國(guó)內(nèi)實(shí)際建造的木結(jié)構(gòu)剪力墻和樓蓋的剛度和承載力問題進(jìn)行了初步的試驗(yàn)和研究。

1 剪力墻和樓蓋抗側(cè)剛度試驗(yàn)

1.1 試件設(shè)計(jì)

1.1.1 剪力墻試件設(shè)計(jì) 根據(jù)國(guó)內(nèi)輕型木結(jié)構(gòu)的實(shí)際構(gòu)造情況，剪力墻試件骨架采用截面尺寸為38 mm×89 mm進(jìn)口Stud級(jí) (我國(guó)標(biāo)準(zhǔn)為Ⅴc級(jí))S-P-F規(guī)格材墻骨柱、No.2級(jí) (我國(guó)標(biāo)準(zhǔn)為Ⅲc級(jí))S-P-F規(guī)格材底梁板和頂梁板，采用國(guó)產(chǎn)8#普通圓釘 (直徑為3.4 mm，長(zhǎng)度為80 mm)連接，墻骨柱間距為400或300 mm，頂梁板和端墻骨柱均采用雙骨料設(shè)計(jì)。結(jié)構(gòu)覆面板采用的是厚度為9.5 mm進(jìn)口定向木片板和厚度為12.5 mm國(guó)產(chǎn)石膏板。試驗(yàn)中實(shí)測(cè)墻骨柱平均含水率為12%、密度為0.36 g/cm3，頂、底梁板密度為0.44 g/cm3、定向木片板為0.61 g/cm3。定向木片板采用國(guó)產(chǎn)5#普通圓釘 (直徑為2.8 mm，長(zhǎng)度為50 mm)與墻骨架連接，石膏板采用長(zhǎng)度為35 mm、直徑為3.2 mm的國(guó)產(chǎn)螺釘與骨架連接。覆面板釘連接沿著面板周邊的間距為150 mm，面板中部的間距為300 mm。剪力墻的施工和試驗(yàn)狀態(tài)基本保持與實(shí)際工程建造和使用狀態(tài)一致。

試件編號(hào)和構(gòu)造特征如表1所示，其中的W4為開洞剪力墻試件尺寸為2 400 mm×2 400 mm，開洞尺寸為1 200 mm×1 200 mm，洞口居中布置，洞口上部墻面高度為400 mm，下部墻面高度為800 mm，面板布置是采用兩塊標(biāo)準(zhǔn)尺寸 (1 200 mm×2 400 mm)定向木片板跨洞口布置，按開洞尺寸切口;W7為雙面覆板剪力墻試件，一面為定向木片板，另一面為石膏板。

表1 試件編號(hào)與特征表Table 1 The specimen number and details

1.1.2 樓蓋試件設(shè)計(jì) 由于輕型木結(jié)構(gòu)中屋蓋和樓蓋受力性能基本相同，所以本文僅對(duì)樓蓋試件進(jìn)行試驗(yàn)。樓蓋試件尺寸為3.6 m×7.2 m，試件數(shù)量為2個(gè)，試件構(gòu)造如圖1所示。根據(jù)試件的對(duì)稱關(guān)系，選取圖示的四塊覆面板測(cè)量面板周邊與樓蓋骨架之間相對(duì)滑移變形，分別編號(hào)為A、B、C、D板，可代表試件所有面板與骨架之間的相對(duì)變形關(guān)系。覆面板選用厚度為18 mm結(jié)構(gòu)膠合板，樓蓋擱柵為38 mm×235 mm進(jìn)口No.2級(jí) (我國(guó)標(biāo)準(zhǔn)為Ⅲc級(jí))S-P-F規(guī)格材，實(shí)測(cè)平均含水率為12%、密度為0.45 g/cm3。擱柵間距為400 mm，封頭板采用與擱柵相同的規(guī)格材，構(gòu)件兩側(cè)的封頭板各設(shè)置一個(gè)接頭。試件骨架之間采用國(guó)產(chǎn)8#普通圓釘(直徑為3.4 mm，長(zhǎng)度為80 mm)連接，覆面板與骨架之間采用國(guó)產(chǎn)6#普通圓釘 (直徑為3.1 mm，長(zhǎng)度為60 mm)連接，釘連接間距均為150 mm。根據(jù)實(shí)際工程習(xí)慣，樓蓋試件采用無墊塊設(shè)計(jì)。

1.2 試驗(yàn)裝置和試驗(yàn)方法

圖1 樓蓋試件構(gòu)造圖Fig.1 The details of diaphragm test specimens

1.2.1 剪力墻試驗(yàn)裝置和試驗(yàn)方法 試驗(yàn)裝置如圖2所示，采用M14螺栓將試件底梁板與臺(tái)座上的鋼梁錨固，頂梁板與荷載分配鋼梁也采用M14螺栓連接，螺帽與木材之間設(shè)尺寸為80 mm×80 mm×6 mm的鋼墊片。在試件端墻骨底部安裝抗傾覆錨固件 (hold－down)與臺(tái)座鋼梁錨固。外加荷載采用液壓千斤頂加載，千斤頂一端與試件頂部的荷載分配鋼梁連接、另一端與反力支座連接，通過荷載分配鋼梁，將試驗(yàn)外加剪力施加到剪力墻頂部。荷載分配鋼梁兩個(gè)側(cè)面安裝有側(cè)向?qū)к墸梢韵拗圃嚰銎矫娴淖冃?。試件各測(cè)點(diǎn)的位移測(cè)量采用高精度位移傳感器 (LVDT)，外加荷載采用力傳感器量測(cè)。試驗(yàn)過程中荷載和位移數(shù)據(jù)全部采用電腦自動(dòng)同步采集和記錄。

圖2 剪力墻試驗(yàn)裝置Fig.2 Shear wall test set-up

試驗(yàn)加載方式為單調(diào)加載模式，采用10%預(yù)估最大加載量預(yù)載，預(yù)載時(shí)間為5 min，預(yù)載后停歇時(shí)間也為5 min。預(yù)載后開始正式試驗(yàn)加載，采用固定加載速率勻速加載直到試件破壞，控制單個(gè)試件加載時(shí)間不超過10 min。由于我國(guó)沒有木結(jié)構(gòu)剪力墻和樓蓋的試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)，本文試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)參考 ASTM E564 －00［4］。

1.2.2 樓蓋試驗(yàn)裝置和試驗(yàn)方法 樓蓋試件尺寸較大，為了便于試驗(yàn)加載，樓蓋試驗(yàn)采用試件豎向安裝方式，在底部加載，以地面作為加載設(shè)備的反力支座，整個(gè)試驗(yàn)裝置如圖3所示。樓蓋上邊緣兩個(gè)端部安裝滑動(dòng)反力支座和力傳感器，加載邊設(shè)置在樓蓋下邊緣。采用高精度位移傳感器 (LVDT)測(cè)量樓蓋的跨中撓度、支座變形以及上下兩個(gè)封邊擱柵連接接頭的滑移。在試件A、B、C、D四塊覆面板的周邊安裝機(jī)電百分表，量測(cè)每塊面板四條邊沿著邊長(zhǎng)方向上與樓蓋骨架之間的相對(duì)滑移。為了防止試件在加載過程中出現(xiàn)出平面的變形，試驗(yàn)裝置中設(shè)置了相應(yīng)的支撐系統(tǒng)。

試驗(yàn)分別采用均布加載和集中力加載模式。加載模式是單調(diào)加載模式，采用10%預(yù)估最大加載量預(yù)載，預(yù)載時(shí)間為5 min，預(yù)載后停歇時(shí)間也為5 min。對(duì)每個(gè)試件首先采用均布荷載加載試驗(yàn)，均布荷載采用膠囊充氣施加，防止試件發(fā)生損壞影響后續(xù)試驗(yàn)，控制跨中撓度達(dá)到跨度的1/800時(shí)開始卸載到零?？刂埔怨潭ǖ募虞d速率加載，加載時(shí)間控制在大約5 min，卸載后停歇時(shí)間也為5 min。然后開始在試件跨中施加集中力至試件破壞?？刂埔怨潭ǖ募虞d速率加載，試驗(yàn)時(shí)間不超過10 min。

圖3 樓蓋試驗(yàn)裝置Fig.3 Diaphragm test set-up

1.3 試驗(yàn)現(xiàn)象和結(jié)果

1.3.1 剪力墻試驗(yàn)現(xiàn)象和分析 根據(jù)ASTM E564－00提供的計(jì)算公式［4］，剪力墻在頂部剪力作用下的剪切變形，即為試件頂梁板側(cè)移變形減去底梁板滑移變形，再扣除由于端墻骨豎向變形導(dǎo)致的剪力墻傾覆變形。本文試驗(yàn)得到剪力墻試件的剪力－剪切變形試驗(yàn)曲線如圖4所示。對(duì)比文獻(xiàn) ［5］中釘連結(jié)荷載－滑移曲線可以發(fā)現(xiàn)剪力墻的荷載－變形曲線與釘連接試驗(yàn)曲線十分相似，表明剪力墻的受力性能主要受釘連結(jié)受力性能影響。試驗(yàn)結(jié)果處理后，剪力墻試件的承載力和剛度列于表2中。

表2 試件承載力和剛度Table 2 The strengths and stiffness of specimens

圖4 剪力墻試件荷載變形曲線Fig.4 Load-deflection of shear wall test specimen

觀察試驗(yàn)破壞現(xiàn)象可以發(fā)現(xiàn):由單塊覆面板組成的剪力墻試件，結(jié)構(gòu)破壞總是從面板四個(gè)角上的某一個(gè)角點(diǎn)處釘連接的連接破壞開始，到試件最終破壞時(shí)大量的釘連接破壞導(dǎo)致面板與木構(gòu)架的分離，結(jié)構(gòu)最終失去承載力;由兩塊覆面板組成的剪力墻，破壞是從面板接縫處其中一塊面板的一個(gè)角部釘連接開始，而且先開始釘連接破壞的面板最終也比另一塊的連接破壞嚴(yán)重，當(dāng)兩塊板是由一塊窄板與一塊標(biāo)準(zhǔn)尺寸板組合時(shí)，窄板總是首先發(fā)生連接破壞，而且最終窄板破壞比較嚴(yán)重;剪力墻釘連接的破壞形式主要表現(xiàn)為釘帽穿透面板和釘桿拔出兩種破壞形式;整個(gè)試驗(yàn)中除了開洞剪力墻發(fā)生面板破壞外，沒有發(fā)生面板和墻骨的破壞，剪力墻的結(jié)構(gòu)破壞均表現(xiàn)為覆面板釘連接的破壞。

圖5 樓蓋側(cè)向荷載－撓度曲線Fig.5 Lateral load-deflection curves of diaphragm

1.3.2 樓蓋試驗(yàn)現(xiàn)象和分析 樓蓋試件在均布和集中荷載作用下的荷載－撓度曲線如圖5所示，試件承載力和剛度如表3所示。試驗(yàn)中對(duì)覆面板與骨架之間相對(duì)滑移的測(cè)量表明，樓蓋覆面板在無墊塊邊上的釘連接滑移變形明顯偏大;覆面板的轉(zhuǎn)動(dòng)變形在樓蓋角部區(qū)域較大，而在樓蓋中部區(qū)域相對(duì)較小，這與文獻(xiàn)［6］的試驗(yàn)結(jié)果一致。樓蓋試件的破壞也表現(xiàn)為覆面板釘連接的破壞，破壞主要發(fā)生在覆面板在無墊塊的接縫部位，以及在樓蓋跨中擱柵上的接縫處。在樓蓋跨中區(qū)域覆面板的接縫處，既有剪切作用導(dǎo)致的覆面板轉(zhuǎn)動(dòng)變形，又有彎曲作用導(dǎo)致的覆面板在接縫處的受拉變形，此處釘連接的破壞相對(duì)嚴(yán)重，如圖6所示。

不管是在均布荷載或集中荷載作用試驗(yàn)，樓蓋封邊擱柵接頭滑移均較小，由封邊擱柵接頭滑移導(dǎo)致的樓蓋撓度均在總撓度的20%以內(nèi)?？梢妭鹘y(tǒng)設(shè)計(jì)方法認(rèn)為樓蓋彎矩僅由封邊擱柵承擔(dān)，面板僅傳遞剪力，其設(shè)計(jì)結(jié)果對(duì)封邊擱柵接頭設(shè)計(jì)偏于保守，而對(duì)面板的抗彎設(shè)計(jì)卻偏不安全。

圖6 接縫破壞圖Fig.6 Failure at sheathings joints

表3 樓蓋承載力和剛度Table 3 The strengths and stiffness of diaphragm specimens

2 試驗(yàn)結(jié)果分析

2.1 基于變形的剛度取值

木結(jié)構(gòu)剪力墻的抗剪承載力取值，并非僅根據(jù)其極限強(qiáng)度確定，而是要根據(jù)剪力墻抗剪承載力試驗(yàn)結(jié)果，基于墻片在剪力作用下變形角不超過1/200時(shí)對(duì)應(yīng)的荷載作為承載力，也即對(duì)于高度為2 400 mm的剪力墻，當(dāng)變形達(dá)到12 mm時(shí)對(duì)應(yīng)的頂部剪力值。剪力墻承載力取值的理由是輕型木結(jié)構(gòu)剪力墻和內(nèi)隔墻通常安裝石膏板覆面層，當(dāng)墻體的變形角超過1/200時(shí)，石膏板將會(huì)發(fā)生肉眼可見的破壞。本文的試驗(yàn)表明剪力墻1/200變形角對(duì)應(yīng)的承載力與極限強(qiáng)度的比值為0.5～0.65。樓、屋蓋的承載力由抗剪承載力和抗彎承載力分別決定，其中抗剪承載力取值應(yīng)與剪力墻類似。對(duì)于剪力墻和樓、屋蓋的剛度取值，目前還沒有統(tǒng)一的方法標(biāo)準(zhǔn)，研究者根據(jù)各自的研究目的出發(fā)，剛度取值方法標(biāo)準(zhǔn)不一。

由于剛度問題屬于正常使用極限狀態(tài)設(shè)計(jì)的范疇，目前從北美、歐洲和日本的木結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范來看［7－10］，規(guī)定正常使用極限狀態(tài)剪力墻變形角限值在1/500～1/300;此外，側(cè)向力作用如風(fēng)荷載和地震力均屬短期荷載作用，剛度隨試件加載速率的影響也較小?；谶@些考慮，本文提出剪力墻抗側(cè)剛度取值方法為以剪力墻抗剪切試驗(yàn)變形角達(dá)到1/400時(shí)，對(duì)應(yīng)荷載－變形試驗(yàn)曲線上的割線斜率，作為剪力墻剛度值。如對(duì)于高度為2 400 mm的剪力墻，取抗剪變形為6 mm時(shí)曲線上對(duì)應(yīng)點(diǎn)的割線剛度。樓、屋蓋抗剪承載力取值為試驗(yàn)跨中撓度達(dá)到1/400跨度時(shí)對(duì)應(yīng)的側(cè)向荷載值;樓、屋蓋剛度取值為試驗(yàn)跨中撓度達(dá)到1/800跨度時(shí)試驗(yàn)曲線對(duì)應(yīng)點(diǎn)的割線剛度值。

本文定義該承載力和剛度取值方法為基于變形的取值方法，利用該方法可以回歸分析試驗(yàn)數(shù)據(jù)，理論推演木結(jié)構(gòu)剪力墻和樓、屋蓋的分析理論。本文的試驗(yàn)數(shù)據(jù)處理和分析，均為采用基于變形的承載力和剛度值。

2.2 試驗(yàn)結(jié)果分析與有限元分析

剪力墻分析一般理論假定其承載力和剛度與剪力墻長(zhǎng)度成正比關(guān)系［1－2］，該假定也是目前輕型木結(jié)構(gòu)抗側(cè)力分析的理論基礎(chǔ)。本文對(duì)長(zhǎng)度為0.6、1.2、1.8和2.4 m剪力墻試件的試驗(yàn)結(jié)果，其承載力和剛度隨墻長(zhǎng)度的關(guān)系曲線如圖7所示，結(jié)果表明近似于一種線性關(guān)系。為了進(jìn)一步分析和驗(yàn)證剪力墻承載力和剛度與墻長(zhǎng)度的關(guān)系，本文采用通用有限元分析軟件ABAQUS分析系統(tǒng)，利用閆新宇在文獻(xiàn)［11］中建立的剪力墻分析模型，模型中的釘連結(jié)本構(gòu)關(guān)系曲線選用本文作者在文獻(xiàn)［5］中得到的四組典型受力情況的釘連結(jié)試驗(yàn)平均擬合曲線 (如圖8所示)，分析了長(zhǎng)度在0.6～4.8 m的輕型木結(jié)構(gòu)中最常用長(zhǎng)度剪力墻荷載－剪切變形曲線如圖9所示。該有限元分析模型能較準(zhǔn)確模擬剪力墻的受力性能，與試驗(yàn)結(jié)果符合良好。理論計(jì)算剪力墻承載力和剛度與墻長(zhǎng)度關(guān)系如圖10所示。分析結(jié)果進(jìn)一步證實(shí)剪力墻承載力與剛度與墻長(zhǎng)度近似成線性關(guān)系，可以采用其承載力和剛度與長(zhǎng)度成正比的理論分析假定。

對(duì)比相同長(zhǎng)度的開洞和不開洞剪力墻，其承載力和剛度數(shù)據(jù)列于表4中，墻體開洞承載力下降為不開洞墻的0.68倍，剛度下降為0.59倍。由于本文的開洞剪力墻試件是采用覆面板連續(xù)布置，在面板跨洞口處切口的布板方式，不同于通常開洞墻體采用面板到洞口邊緣的布置方式。對(duì)比采用面板到洞口邊緣布置的開洞剪力墻，根據(jù)文獻(xiàn) ［2］的經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算其承載力和剛度均下降到不開洞墻的0.43倍。對(duì)比可發(fā)現(xiàn)采用本文布板方式的開洞剪力墻可以提高承載力和剛度，這是因?yàn)椴捎妹姘宓蕉纯谶吘壍牟及宸绞?，剪力墻洞口上下的連梁實(shí)際上是構(gòu)成鉸接連梁，而采用面板跨洞口的布板方式后，就形成了剛接的連梁，充分利用面板彎曲強(qiáng)度抵抗連梁的剪彎作用，從而提高開洞墻的承載力和剛度。采用本文布板方式的開洞剪力墻適用于洞口尺寸較小的情況，設(shè)計(jì)中還需要驗(yàn)算覆面板切口后的彎剪承載力問題。

表4 試件承載力和剛度比較 (一)Table 4 Comparison of the strengths and stiffness of test specimens(1)

表5 試件承載力和剛度比較 (二)Table 5 Comparison of the strengths and stiffness of test specimens(2)

比較石膏板覆面剪力墻試件、定向木片板覆面剪力墻試件和一面石膏板另一面定向木片板覆面剪力墻試件的承載力和剛度試驗(yàn)結(jié)果如表5中所示。石膏板覆面剪力墻試件承載力為定向木片板覆面剪力墻試件的0.65倍，剛度為0.87倍。表明石膏板覆面剪力墻有較好的承載能力，其剛度也與木基板覆面剪力墻相近。但是試驗(yàn)也表明石膏板剪力墻按變形角的承載力與極限強(qiáng)度比值為1.0，變形能力為定向木片板覆面剪力墻的1/5，這表明石膏板覆面剪力墻具有較高的脆性，考慮安全儲(chǔ)備后其承載力能力不高，作為輕型木結(jié)構(gòu)的主要抗側(cè)力構(gòu)件設(shè)計(jì)，偏于不安全而且經(jīng)濟(jì)性也不高。一面石膏板另一面定向木片板覆面剪力墻的剛度為石膏板墻與木基板墻剛度之和，其承載力也為石膏板墻與木基板墻承載力之和。按變形角的承載力與極限強(qiáng)度比值為0.8，剪力墻變形能力與定向木片板覆面剪力墻基本相同?？梢姴捎檬喟迮c木基板雙面覆面剪力墻，剛度可以成倍提高，變形性能沒有明顯下降。實(shí)際工程中輕型木結(jié)構(gòu)房屋普遍采用石膏板覆面作防火和裝飾面層，木基板覆面剪力墻考慮石膏板的承載力和剛度貢獻(xiàn)，將帶來房屋設(shè)計(jì)經(jīng)濟(jì)性的極大提高。

對(duì)于輕型木結(jié)構(gòu)房屋，樓、屋蓋構(gòu)件一般平面尺寸均較大，在側(cè)向力作用下面內(nèi)的抗剪和抗彎承載力也較大，所以往往不是設(shè)計(jì)中主要關(guān)注的問題。樓、屋蓋構(gòu)件具有足夠大的剛度，在側(cè)向荷載作用下將面內(nèi)剪力傳遞到下面的剪力墻中去，保證結(jié)構(gòu)的空間工作性能，才是樓蓋設(shè)計(jì)的關(guān)鍵問題。現(xiàn)代輕型木結(jié)構(gòu)工程習(xí)慣取消樓、屋蓋的墊塊設(shè)計(jì)，這將導(dǎo)致樓、屋蓋承載力和剛度的下降，在對(duì)樓、屋蓋承載力和剛度有較高要求的工程中應(yīng)該設(shè)置墊塊。根據(jù)本文對(duì)覆面板與擱柵間的相對(duì)變形試驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)，取消墊塊的邊上的釘連接相對(duì)變形較大。取消墊塊，樓蓋的剪切變形明顯大于彎曲變形(圖11所示)。樓蓋試件在均布荷載和集中荷載作用下的試驗(yàn)表明，在相同撓度條件下樓蓋在均布荷載作用下的剛度明顯高于集中荷載作用下的剛度，承載力也高于后者。

根據(jù)本文對(duì)剪力墻和樓蓋試件的試驗(yàn)結(jié)果，實(shí)測(cè)的承載力均遠(yuǎn)高于我國(guó)木結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范GB50005－2003(2005年版)附錄P～Q提供的承載力值［12］?？梢妳⒖急泵酪?guī)范和試驗(yàn)數(shù)據(jù)給出的木結(jié)構(gòu)剪力墻和樓、屋蓋承載力數(shù)據(jù)，用于我國(guó)輕型木結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)偏于保守，我國(guó)木結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范有必要根據(jù)我國(guó)輕型木結(jié)構(gòu)工程實(shí)際，開展必要的試驗(yàn)研究，利用概率統(tǒng)計(jì)和可靠度方法給出適合于我國(guó)木結(jié)構(gòu)剪力墻和樓、屋蓋的承載力設(shè)計(jì)值。

3 結(jié)論

本文通過根據(jù)我國(guó)輕型木結(jié)構(gòu)工程實(shí)際情況制作的木結(jié)構(gòu)剪力墻和樓蓋試件的試驗(yàn)研究，得到如下結(jié)論:

1)參考木結(jié)構(gòu)剪力墻承載力基于變形條件的確定方法，本文提出了木結(jié)構(gòu)剪力墻和樓、屋蓋剛度的基于變形的確定方法。

2)本文的試驗(yàn)和有限元分析結(jié)果證實(shí)了木結(jié)構(gòu)剪力墻承載力和剛度與墻長(zhǎng)度成比例關(guān)系的假定。試驗(yàn)同時(shí)也表明剪力墻覆面板中窄板雖然不會(huì)顯著影響剪力墻承載力和剛度，但是窄板轉(zhuǎn)動(dòng)變形較大、易于被破壞，剪力墻設(shè)計(jì)中宜盡量少采用。

圖11 樓蓋總變形和彎曲變形Fig.11 Total deflections and the bend deflections of diaphragms

3)剪力墻開小洞口時(shí)，采用覆面板連續(xù)布置、遇洞口在板上切口的布板方式可以大幅提高開洞剪力墻承載力和剛度。采用這種布板方式的剪力墻還需要驗(yàn)算覆面板切口后的彎剪強(qiáng)度。

4)石膏板剪力墻承載力偏低，而且變形能力較差，單獨(dú)采用石膏板覆面剪力墻作為抗側(cè)力構(gòu)件的構(gòu)造方式不宜采用。采用在木基結(jié)構(gòu)板覆面剪力墻的反面用石膏板覆面，則剪力墻可以充分利用石膏板覆面的承載力，剛度提高近一倍，而且剪力墻的變形能力沒有明顯降低。采用該方式構(gòu)造剪力墻可以顯著提高經(jīng)濟(jì)性。

5)處于樓蓋角部的覆面板轉(zhuǎn)動(dòng)變形最大，覆面板在無墊塊的邊上相對(duì)滑移變形顯著加大，無墊塊樓蓋承載力和剛度明顯下降。在相同撓度變形條件下，樓蓋在均布荷載作用下的承載力和剛度明顯高于集中力作用情況。

6)樓蓋覆面板在承受面內(nèi)剪切作用的同時(shí)，也承受了面內(nèi)彎曲作用，傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法以樓蓋封邊擱柵承擔(dān)全部面內(nèi)彎矩，對(duì)于封邊擱柵的接頭設(shè)計(jì)偏于保守，而對(duì)于覆面板的釘連接設(shè)計(jì)又偏于不安全。

7)我國(guó)木結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范給出的剪力墻和樓、屋蓋承載力設(shè)計(jì)值偏于保守，有必要開展進(jìn)一步的試驗(yàn)研究，給出更加適用的設(shè)計(jì)值。

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