局部設縫T形截面短肢剪力墻耗能與等效阻尼試驗研究

摘要：短肢剪力墻存在著抗震性能不足的弱點，本文提出在短肢剪力墻局部設縫，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，對數據進行處理后對比未設縫剪力墻與設縫構件的等效阻尼、耗能等差異，得出理論數據設縫后的短肢剪力墻抗震性能明顯優于未設縫短肢剪力墻的結論。

關鍵詞：T型截面；短肢剪力墻；局部設縫；耗能；等效阻尼

中圖分類號： TU317文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2016）11 （a）-0000-00

0.引言

短肢剪力墻是我國工程師首創的一種承載結構構件，國內運用該結構建成的小區及辦公樓等建筑物證明，該種結構形式很受社會歡迎，具有較大社會認可度及經濟效益，得到普遍發展。雖然與普通剪力墻相比其優點明顯，例如：洞口容易布置、質量較輕、而且還有結構布置靈活，更重要的是解決了傳統剪力墻的露出梁和柱子的缺點。但隨著其應用于實際建筑物后，表現出很多需要完善和改進的問題[1]。根據短肢剪力墻明顯存在著抗震性能較弱的特點，本論文提出在傳統剪力墻的塑性較區域局部設置縫隙，使短肢剪力墻底部混凝土及鋼筋分開，試驗數據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件性能指標，以提高短肢剪力墻抗震性能，為社會創造價值。

構件施工前期，將配置在剪力墻翼緣內的腹板受力縱筋與該位置內其他縱筋采用豎縫分離（并不切斷鋼筋，而是在這部位錯開一定空間），這樣構件承受荷載后，使腹板與翼緣的鋼筋和混凝土分開受力，而剪力墻翼緣內其他位置的縱筋僅參與構件該截面的翼緣受力，這樣便可以減弱腹板的受壓區域高度，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。但應重視的是，因為剪力墻墻體設縫的塑性鉸位置是影響墻體抗震耗能和延性主要區域，而塑性鉸區域以外的墻體在一定荷載范圍內還是保持彈性狀態，因此該試驗一定將縫隙的位置取在剪力墻塑性鉸區，這樣可以保證墻體的剛度不至因翼緣設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

當受壓與受拉鋼筋 的值減小，則構件延性降低。而當受拉與受壓鋼筋截面面積比一定情況下，增大構件承受荷載，軸壓比n明顯增大后，曲率延性便降低了。當構件承受荷載不變，軸壓比n一定時，增大受壓區域與受拉區域鋼筋截面面積的比值 ，則構件延性便明顯增大了。

因此，可以得出結論：適度控制構件承受荷載及其軸壓比，然后在此情況下，適度提高 這一數值的比，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為縱向受力鋼筋明顯不對稱，造成我們關注的 小于1時，即使承受荷載較小，軸壓比相對不大，但是因為 面積較多，便明顯削弱了構件延性，這樣就造成剪力墻抗震性能相對弱的特點。 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于抗震的性能。

2.設縫與不設縫T形截面短肢剪力墻的滯回環面積試驗結果對比

通過試驗，用Matlab軟件繪制極限狀態下設縫與不設縫T形截面短肢剪力墻滯回環，并計算相應圖形包圍面積，見圖1，圖2。

由圖1，2可得極限狀態下各滯回環面積（ ），TW650型的傳統試件是454設縫構件是715，TW800型的兩種試件分別是482和1171

通過數據對比可得，設置縫隙后的兩組構件滯回環面積都明顯大于沒有設置縫隙的構件，所以設置縫后構件耗能能力得到了提高，抗震性能便明顯增強。于是，我們得出結論：在試件塑性鉸區域設置縫對短肢剪力墻的抗震性能提高有比較明顯的意義。

3.設縫與不設縫T形截面短肢剪力墻的等效阻尼比對比分析

根據我們通過軟件繪制的滯回圖形曲線，便可計算出試件的等效阻尼比。設 是滯回環對應的兩個三角形面積和，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試件的計算方法與TW650組相同，。

可見，局部設縫后等效阻尼比增大，構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

[1] 侯志成.T形截面短肢剪力墻滯回性能試驗研究[D].四川水泥，2015.

[2] 侯志成.T形截面短肢剪力墻曲率延性分析[D].廣西科技大學學報，2013.

[3] 彭飛，程文襄，陸和燕，等.短肢剪力墻的定義[J].東南大學學報（自然科學版），2007，37（2）：186—189.