鄒 鵬
(楊凌職業(yè)技術(shù)學(xué)院, 陜西 咸陽 712100)
“短肢”剪力墻仍屬于剪力墻結(jié)構(gòu)體系,只不過是采用較短的剪力墻肢(短肢剪力墻是指墻肢截面高度與厚度之比為5~8的剪力墻),而且通常采用T形、L形 、]形、 +形等。當(dāng)這些墻肢截面高度與墻厚之比小于等于3時,它已接近于柱的形式,但并非是方柱,因此稱之為“異形柱”。故從廣義角度講,宜將這種結(jié)構(gòu)體系稱之為“短肢剪力墻—筒體”。另外所謂”筒體”就是以樓電梯間所組成的鋼筋混凝土核心筒;所謂“一般剪力墻”就是指墻肢截面高度與墻厚之比大于8的剪力墻。
本文通過有限元分析軟件 ABAQUS模擬T形的普通短肢剪力墻在單調(diào)荷載作用下的破壞時的應(yīng)力云圖,研究 T形短肢剪力墻承載能力,為建筑工程設(shè)計提供參考依據(jù)。
本試驗設(shè)計的T形普通短肢剪力墻,墻高為1500mm,截面為T形,翼緣寬為750mm,翼緣厚度為150mm,墻體寬度為900mm,腹板厚度為150mm,具體尺寸如圖2-4所示,其內(nèi)部縱向鋼筋和箍筋配置如圖1所示。
圖1 T形短肢剪力墻截面尺寸
圖2 T形普通短肢剪力墻配筋平面圖
試驗分別截取了 T形普通短肢剪力墻混凝土和鋼筋骨架在單調(diào)荷載作用下應(yīng)力云紋圖,如圖3和4所示。
圖3 T形普通短肢剪力墻混凝土在單調(diào)荷載作用下應(yīng)力云紋圖
如圖3,由于T形截面的加載端在翼緣側(cè),出現(xiàn)了上述幾個不同變形下的應(yīng)力云。在側(cè)移為1.875mm時,在加載端與固定端腹板右側(cè)區(qū)域形成明顯的壓應(yīng)力云,腹板形成兩個小的主壓應(yīng)力區(qū),而翼緣下側(cè)應(yīng)力較小。在側(cè)移為3.125mm時,腹板在與加載方向呈45度方向形成小區(qū)域屈服現(xiàn)象。在側(cè)移為5mm時,T形截面的翼緣內(nèi)側(cè)中下部相繼出現(xiàn)屈服現(xiàn)象。在側(cè)移為12.5mm時,混凝土有較大的剛度,翼緣側(cè)中上部基本屈服。
圖4 T形普通短肢剪力墻鋼筋骨架在單調(diào)荷載作用下應(yīng)力云紋圖
如圖 4,在側(cè)移為1.875mm時,腹板鋼筋應(yīng)力較小,只有小部分分布筋與箍筋屈服,翼緣鋼筋基本處于彈性狀態(tài)。當(dāng)側(cè)移為3.125mm時,腹板鋼筋的縱筋、分布筋、箍筋大部分屈服,形成加載點與固定端右側(cè)的對角受壓區(qū)。當(dāng)側(cè)移為5mm時,腹板鋼筋大部分屈服,翼緣上部與下部縱筋、箍筋相繼屈服。當(dāng)側(cè)移為12.5mm時,腹板 90%的鋼筋屈服,翼緣下部鋼筋屈服區(qū)域高度增加,整體出現(xiàn)明顯的側(cè)向變形。
本文首先闡述了短肢剪力墻的定義和試件的參數(shù),然后對單調(diào)荷載作用下的T形短肢剪力墻進行了應(yīng)力云紋圖分析,分析對比了短肢剪力墻混凝土和鋼筋骨架的應(yīng)力云紋圖。得出了各構(gòu)件在加載點均形成對角受壓區(qū);構(gòu)件即將破壞時,混凝土有較大的剛度,翼緣側(cè)中上部基本屈服,腹板 90%的鋼筋屈服,翼緣下部鋼筋屈服區(qū)域高度增加,整體出現(xiàn)明顯的側(cè)向變形。