沈世鑫

【摘要】由于在利用原有方法進(jìn)行裝配式建筑混凝土剪力墻連梁設(shè)計(jì)時(shí)存在一定問(wèn)題，本文提出一種新的裝配式建筑混凝土剪力墻連梁設(shè)計(jì)方法，通過(guò)對(duì)比實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，該方法在跨度為0.9m～2.9m范圍內(nèi)，連梁抗彎剛度大于原有方法，實(shí)現(xiàn)了剛度性能提升。

【關(guān)鍵詞】裝配式建筑;混凝土剪力墻;連梁設(shè)計(jì);軸向力彎矩;三角形荷載

在裝配式建筑中，特別是高層與超高層建筑中，應(yīng)用混凝土剪力墻越來(lái)越普遍[1]。而連梁是裝配式建筑混凝土剪力墻中的重要耗能構(gòu)件，連梁設(shè)計(jì)是否合理，對(duì)裝配式建筑的整體抗震性能造成直接影響[2]。作為裝配式建筑混凝土剪力墻的第一道耗能抗震防線，連梁的設(shè)計(jì)通常需要遵循大震不倒、中震可修、小震彈性的原則，在發(fā)生地震時(shí)，連梁的梁端會(huì)有塑性鉸出現(xiàn)，對(duì)地震能量進(jìn)行耗散，以避免過(guò)早發(fā)生墻肢的破壞[3]。由于在利用傳統(tǒng)方法進(jìn)行裝配式建筑混凝土剪力墻連梁設(shè)計(jì)時(shí)存在一定問(wèn)題，本文提出一種新的裝配式建筑混凝土剪力墻連梁設(shè)計(jì)方法。

1.設(shè)計(jì)裝配式建筑混凝土剪力墻連梁設(shè)計(jì)方法

1.1配筋設(shè)計(jì)

首先計(jì)算裝配式建筑混凝土剪力墻連梁的配箍特征值。計(jì)算步驟具體如下：

獲取裝配式建筑混凝土剪力墻連梁的結(jié)構(gòu)整體系數(shù);計(jì)算最大延性需求處的位置，如下式所示：

根據(jù)計(jì)算得出的線剛度確定阻尼器的布設(shè)剛度與數(shù)量對(duì)軟鋼阻尼器進(jìn)行布設(shè)。

1.4連梁設(shè)計(jì)

最后采取雙連梁結(jié)構(gòu)，在連梁跨上布設(shè)材料為素混凝土且能夠把水平通縫分開(kāi)變成兩部分的“連接鍵”，設(shè)計(jì)的裝配式建筑混凝土剪力墻連梁具體如圖1所示。

2.實(shí)驗(yàn)研究

2.1實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

為驗(yàn)證設(shè)計(jì)的裝配式建筑混凝土剪力墻連梁設(shè)計(jì)方法的性能，對(duì)其進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。實(shí)驗(yàn)中的裝配式建筑混凝土剪力墻為一個(gè)住宅建筑的剪力墻，其設(shè)計(jì)的建筑抗震類(lèi)別是丙類(lèi)、建筑使用年限是五十年。該建筑的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)具體如下：主體結(jié)構(gòu)長(zhǎng)度23.6m，主體結(jié)構(gòu)寬度17.35m，結(jié)構(gòu)層高2.9m，層高16，主體結(jié)構(gòu)高度46.4m，抗震烈度Ⅶ度。

該建筑結(jié)構(gòu)的箍筋牌號(hào)是BHR300、受力鋼筋牌號(hào)是BHR400。利用設(shè)計(jì)的裝配式建筑混凝土剪力墻連梁設(shè)計(jì)方法針對(duì)該建筑混凝土剪力墻進(jìn)行連梁設(shè)計(jì)。獲取跨度為0.9m～2.9m范圍內(nèi)的連梁抗彎剛度數(shù)據(jù)作為本次實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。為避免實(shí)驗(yàn)結(jié)果過(guò)于單一、缺乏對(duì)比性，將兩種原有的設(shè)計(jì)方法作為對(duì)比方法進(jìn)行對(duì)比實(shí)驗(yàn)，分別為基于位移滯回模型、基于有限元分析的裝配式建筑混凝土剪力墻連梁設(shè)計(jì)方法。利用這兩種方法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)裝配式建筑混凝土剪力墻的連梁設(shè)計(jì)，獲取跨度為0.9m-2.9m范圍內(nèi)的連梁抗彎剛度數(shù)據(jù)作為本次實(shí)驗(yàn)中的對(duì)比數(shù)據(jù)。比較幾種實(shí)驗(yàn)方法的連梁抗彎剛實(shí)驗(yàn)度數(shù)據(jù)。

2.2實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析

在跨度為0.9m～1.9m范圍內(nèi)，設(shè)計(jì)的裝配式建筑混凝土剪力墻連梁設(shè)計(jì)方法與基于位移滯回模型、基于有限元分析的裝配式建筑混凝土剪力墻連梁設(shè)計(jì)方法的連梁抗彎剛度實(shí)驗(yàn)對(duì)比。

在跨度為0.9m～1.9m范圍內(nèi)，設(shè)計(jì)的裝配式建筑混凝土剪力墻連梁設(shè)計(jì)方法的連梁抗彎剛度大于基于位移滯回模型、基于有限元分析的裝配式建筑混凝土剪力墻連梁設(shè)計(jì)方法的連梁抗彎剛度。

在跨度為1.9m～2.9m范圍內(nèi)，設(shè)計(jì)的裝配式建筑混凝土剪力墻連梁設(shè)計(jì)方法與基于位移滯回模型、基于有限元分析的裝配式建筑混凝土剪力墻連梁設(shè)計(jì)方法的連梁抗彎剛度實(shí)驗(yàn)對(duì)比數(shù)據(jù)具體如表1所示。

根據(jù)表1的連梁抗彎剛度實(shí)驗(yàn)對(duì)比數(shù)據(jù)可知，在跨度為1.9m～2.9m范圍內(nèi)，設(shè)計(jì)的裝配式建筑混凝土剪力墻連梁設(shè)計(jì)方法的連梁抗彎剛度大于基于位移滯回模型、基于有限元分析的裝配式建筑混凝土剪力墻連梁設(shè)計(jì)方法的連梁抗彎剛度。

3.結(jié)束語(yǔ)

裝配式建筑混凝土剪力墻連梁設(shè)計(jì)方法實(shí)現(xiàn)了連梁抗彎剛度的提升，對(duì)于裝配式建筑抗震性能的提升有很大意義。

參考文獻(xiàn)

[1]陳培良，蔡磊，劉亞男等. 新型螺栓連接裝配式混凝土剪力墻體系設(shè)計(jì)與建造技術(shù)[J]. 施工技術(shù)，2018，47（12）：21-24.

[2]焦安亮， 張中善， 郜玉芬等. JGJ/T 430-2018《裝配式環(huán)筋扣合錨接混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》編制說(shuō)明[J]. 工業(yè)建筑，2018，48（12）：146-152.

[3]種迅，張藍(lán)方，萬(wàn)金亮等. 兩層帶開(kāi)洞預(yù)制剪力墻抗震性能試驗(yàn)研究與數(shù)值模擬分析[J]. 工程力學(xué)，2019，36（5）：176-183.

（作者單位：青海民族大學(xué)土木與交通工程學(xué)院）

【中圖分類(lèi)號(hào)】TU528.7

【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A

【文章編號(hào)】1671-3362（2020）09-0062-02