基于ABAQUS的T形短肢剪力墻承載力研究

鄒 鵬

（楊凌職業技術學院， 陜西 咸陽 712100）

1 短肢剪力墻的概念

“短肢”剪力墻仍屬于剪力墻結構體系，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，宜將這種結構體系稱之為“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。

2 試驗目的

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荷載作用下的破壞時的應力云圖，研究 T形短肢剪力墻承載能力，為建筑工程設計提供參考依據。

3 試驗參數設計

本試驗設計的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

4 各部件的應力云紋圖

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荷載作用下應力云紋圖，如圖3和4所示。

圖3 T形普通短肢剪力墻混凝土在單調荷載作用下應力云紋圖

如圖3，由于T形截面的加載端在翼緣側，出現了上述幾個不同變形下的應力云。在側移為1.875mm時，在加載端與固定端腹板右側區域形成明顯的壓應力云，腹板形成兩個小的主壓應力區，而翼緣下側應力較小。在側移為3.125mm時，腹板在與加載方向呈45度方向形成小區域屈服現象。在側移為5mm時，T形截面的翼緣內側中下部相繼出現屈服現象。在側移為12.5mm時，混凝土有較大的剛度，翼緣側中上部基本屈服。

圖4 T形普通短肢剪力墻鋼筋骨架在單調荷載作用下應力云紋圖

如圖 4，在側移為1.875mm時，腹板鋼筋應力較小，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。當側移為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的對角受壓區。當側移為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。當側移為12.5mm時，腹板 90%的鋼筋屈服，翼緣下部鋼筋屈服區域高度增加，整體出現明顯的側向變形。

5 結論

本文首先闡述了短肢剪力墻的定義和試件的參數，然后對單調荷載作用下的T形短肢剪力墻進行了應力云紋圖分析，分析對比了短肢剪力墻混凝土和鋼筋骨架的應力云紋圖。得出了各構件在加載點均形成對角受壓區；構件即將破壞時，混凝土有較大的剛度，翼緣側中上部基本屈服，腹板 90%的鋼筋屈服，翼緣下部鋼筋屈服區域高度增加，整體出現明顯的側向變形。