不同轴压比框支短肢剪力墙转换结构实验研究
短肢剪力墙实验方案
短肢剪力墙实验方案国家自然科学基金（10572107）课题小组一、试验内容和目的1、试验内容（1）测试短肢剪力墙构件墙内纵向钢筋和横向钢筋的应变数值及其规律； （2）测试短肢剪力墙构件混凝土的纵向及横向应变数值及其规律； （3）绘制短肢剪力墙构件在低周反复荷载作用下的滞回曲线； （4）测试短肢剪力墙构件的侧移、转角与变形情况；（5）测试短肢剪力墙构件裂缝出现及其发展，裂缝宽度变化及其走向。
2、实验目的（1）探索短肢剪力墙构件的破坏模式； （2）研究短肢剪力墙构件的恢复力模型；（3）建立短肢剪力墙构件及结构的非线性分析模型。
二、试件设计和制作1、试件形式及数量1/2实体模型。
T 型短肢剪力墙试件9根，L 型短肢剪力墙试件6根，共15个试件。
2、试件相似关系试验模型各物理量的相似关系如下：几何尺寸：1s =1/2；位移：u s =1/2；转角：θs =1；钢筋面积：as s =1/4；荷载：p s =1/4；弯矩M s =1/8；应力：σs =1；应变：εs =1；弹性模量：E s =1。
3、试件尺寸及配筋短肢剪力墙试件纵向高度为1.4m ；截面厚度为100mm, 按墙的高厚比为4、5、6.5、8、9确定试件的截面高度。
4、试件制作与施工构件混凝土采用C40普通混凝土，骨料最大粒径15mm 以内。
试件尺寸较大，受力性能与实际结构相近，故试件的制作按照普通钢筋混凝土的施工程序进行。
采用木模板，商品混凝土，普通施工方式浇筑。
采用自然养护方式养护28天。
试件截面钢筋的布置参考相关规范进行设计。
具体构件配筋图如下：T型短肢剪力墙各截面配筋图L型短肢剪力墙各截面配筋图三、荷载形式1、竖向荷载在试件顶部，按设计轴压比，一次性均匀施加竖向荷载N(kN)。
2、水平荷载在试件顶部，按等级逐步施加水平荷载，荷载步长为10KN。
初步计算水平破坏荷载P(kN)如下表所示：试件编高厚比轴压比加载方向N(kN) M(kN*m) P(kN)号DT1 4 0.2 腹板399.62 151.13 107.95 DT2 5 0.2 腹板513.64 245.3 175.21 DT3 5 0.3 腹板1027.27 173.02 123.59 DT4 6.5 0.2 腹板684.96 411.62 294.01 DT5 6.5 0.2 翼缘684.96 332.77 237.69 DT6 8 0.2 腹板856.06 622.44 444.60 DT7 8 0.1 腹板428.03 714.93 510.66 DT8 9 0.2 腹板967.61 791.91 565.65 DT9 9 0.1 腹板483.80 908.88 649.20 DL1 5 0.2 腹板513.64 236.41 168.86 DL2 5 0.4 腹板1027.27 164.13 117.24 DL3 6.5 0.2 腹板684.96 419.16 299.40 DL4 6.5 0.1 腹板342.48 480.28 343.06 DL5 8 0.2 腹板856.06 688.80 492.00 DL6 8 0.1 腹板428.03 781.29 558.06四、测点布置与数据采集1、位移测试(1)与墙顶水平加载点附近的墙顶水平位移和1/2墙高处的水平位移，位移测量用位移计量测，位移计布置如下图a所示。
不同截面形式短肢剪力墙的抗震性能研究的开题报告
不同截面形式短肢剪力墙的抗震性能研究的开题报告一、研究背景及意义随着城市化进程的加快和人们对于建筑物抗震性能的关注度不断提高，短肢剪力墙成为了一种被广泛采用的抗震设计方案。
短肢剪力墙的结构形式简单，受力可靠，具有较高的抗震性能，因此在高层建筑中得到了广泛应用。
然而，在实际工程中，短肢剪力墙的截面形式千差万别，如何选择合适的截面形式以确保墙体的抗震性能和稳定性是一个非常重要的问题。
目前，国内外学者已经进行了一系列的研究，探讨了不同截面形式短肢剪力墙的抗震性能差异，但是针对不同形式之间的对比和分析并不充分，这也为本研究提供了一定的研究空间。
本研究将对于不同截面形式的短肢剪力墙进行抗震性能研究，探究不同截面形式之间的差异和优缺点，为工程实践提供参考和指导，并对于短肢剪力墙的设计提供更为科学的依据。
二、研究内容及方法本研究的主要内容是通过宏观试验的方法，对于常见的不同截面形式的短肢剪力墙进行抗震性能研究。
具体研究内容包括：1.收集和整理不同截面形式的短肢剪力墙的相关文献，建立不同形式短肢剪力墙的抗震数值模型；2.对于建立的数值模型进行有限元分析，计算各形式短肢剪力墙的刚度、内力和位移等参数，并比较各形式之间的差异；3.根据国家规范和相关标准，制定宏观试验的方案，对于各形式短肢剪力墙进行抗震性能试验，并记录其性能指标，包括极限承载力、最大变形量等；4.针对试验结果进行数据处理和分析，比较不同形式短肢剪力墙之间的性能差异，并探究其原因和特点。
本研究将采用有限元分析和宏观试验相结合的方法，通过理论分析和实验验证相结合的方式，探究不同截面形式短肢剪力墙的抗震性能差异，为其合理的设计和使用提供依据。
三、预期成果及意义通过本研究，预期可以实现以下几个方面的成果和意义：1. 形成不同截面形式短肢剪力墙抗震性能的评价标准，为工程实践提供参考和指导；2. 对于不同形式之间的优缺点进行比较和分析，深入剖析其抗震性能和稳定性的差异；3. 为各种短肢剪力墙的合理设计提供科学的依据。
低温状态下不同轴压比混凝土短柱的抗震性能试验研究
低温状态下不同轴压比混凝土短柱的抗震性能试验研究0 引言通常把剪跨比λ≤2的柱子定义为短柱,短柱是多层和高层建筑发展的产物,易发生脆性剪切破坏,所以关于混凝土短柱抗震设计在规范中都有相关规定.低温状态下混凝土的研究,国内外学者也都做过大量研究,但大都集中在混凝土的冻害性能和钢筋混凝土粘结强度[1-3].据此本文对不同轴压比钢筋混凝土结构短柱在低温环境中受外荷载作用的性能展开研究.1 试验概况1.1 试件设计与制作根据《混凝土结构设计规范(GB50010-2010)》、《建筑抗震设计规范(GB50011-2010)》[4-5]设计了2个截面尺寸、配筋完全相同的钢筋混凝土短柱.柱子截面尺寸:300mm×300mm×950mm；支座截面尺寸:500mm×500mm×1 600mm,柱子采用对称配筋,共设置8根纵向受力钢筋,支座除了纵筋外另配有两根腰,试件具体参数和试件配筋图分别见表1和图1.表1 试件具体参数Table 1 Design parameters of specimensSpecimennumberCutacrossthanλAxialcompressionratioμTe mperature/℃Columnlongitudinalreinfo rcementratio/%Columnst irrupsMatchingrate/%Z11.580.3低温1.79Φ**************.580.1低温1.79Φ***********Note：The low temperature is about 30℃.图1 试件配筋图Fig.1 Specimen of reinforcement schemes表1中轴压比为设计轴压比,轴压比μ=N/(fc·A).其中,N为设计轴力；fc为混凝土轴心抗压强度设计值；A为截面面积,试验时采用试验轴压比μ′,μ′=μ/1.68[6].1.2 材料性能试验选用的混凝土强度等级为C35，保护层厚度为30mm.混凝土拌合物是由水泥、沙、石、水按照配合比1∶1.14∶2.54∶0.42制成，用150mm×150mm×150mm立方体试块测得低温下立方体抗压强度为40.72MPa,轴心抗压强度为30.94MPa.本次试验短柱的纵向钢筋采用直径为16mm的HPB400级钢筋,箍筋直径为10mm的HPB300级钢筋,支座的纵向钢筋和腰筋均为直径22mm的HRB400级钢筋,支座箍筋采用直径为12mmHPB300级钢筋.钢筋的物理学性能见表2.表2 钢筋力学性能Table 2 Mechanical properties of reinforcementReinforcednameDiametre/mmYieldstrength/MPaUltimatestr ength/MPaElasticmodulus/×105(N.mm-2)HRB400Longitudinalbar16420.7573.92.00HPB300Strrup10367. 9485.82.10HRB400Longitudinalbar22457.3604.32.00HPB300Strr up12347.4449.52.101.3 加载装置及测量为研究抗震性能本试验采用拟静力试验,轴向压力和水平荷载共同作用.预加载后,轴向压力加载到轴压比,并保持竖向轴力不变,然后按照角位移控制加载,分别在 1 /900,1 /800,1 /700,1 /600,1 /500,1 /400的时候循环一次.角位移在1 /350,1 /300,1 /250,1 /200,1 /150,1 /125,1 /100 ,1/75时，每级反复荷载循环两次,此后改为等位移加载,直至试件荷载下降到峰值荷载的85%以下或丧失承载力.试件通过地锚固定于地面,人工绘制裂缝发展并由裂缝测宽仪量测缝宽.图2为-31℃下实验加载装置.图2 加载装置Fig.2 Test setup2 试验破坏Z1,Z2最终破坏形式见图3.为方便描述说明,柱子1,2,3,4面方位见图1.试验通过裂缝的出现、明显加宽、裂缝增长和贯通为观察点,试验均以推为正,拉为负.(1) 竖向荷载加载至630kN,没有试验现象. Z1在位移角为1/300,水平推力为21.47kN时出现了第一条裂缝,当位移角为1/150,水平推力44kN时出现了贯通裂缝并且出现十字交叉状,随着位移增大到20mm,混凝土出现剥落,当位移达到24mm时,水平荷载下降到了最大荷载的72.18%,认为试件破坏.(2) 竖向荷载加载至211kN,没有试验现象. Z2在位移角为1/200,水平推力为24.5kN时出现第一条裂缝并伴随有斜裂缝贯通,当水平位移加载到23.95mm时,混凝土出现剥落,位移加载到35mm,最大水平推力下降到了最大荷载的79.4%,认为试件破坏.Z1 Z2图3 试件的最终破坏形态Fig.3 Failure patterns of specimens2个试件的裂缝均首先出现在2,3面,即在低周反复荷载作用下直接受压受拉面,1,4面的裂缝一般都由2,3面发展而来,随着位移的增大,原有裂缝延伸,新裂缝出现,最终形成交叉斜裂缝.由发展过程可知,轴压比较低的试件Z2出现裂缝要晚于Z1,从短柱最终的破坏形态上可以看出,低温状态下的短柱均发生十字形交叉的剪切破坏,轴压比越大,其剪切破坏形态更加的明显.3 试验分析3.1 滞回曲线低周反复试验中,加卸载一周所得的荷载-位移曲线(P-Δ曲线)称为滞回曲线.一般情况下,滞回曲线可归纳为四种情况:梭形、弓形、反S形和Z形.试件的滞回曲线见图4.由滞回曲线可以得知:(1) 试验在加载初期基本可以认为是弹性阶段,力和位移大致呈线性关系,并且卸载时残余变形较小,刚度退化不明显,随着位移和加载次数的增加,混凝土开裂,钢筋屈服,构件刚度降低,表明试件刚度在不断退化.(2) 滞回曲线都出现捏缩现象,主要是因为剪切变形斜裂缝张合造成的,此过程会发生较大的滑移,相对而言,轴压比较大的试件Z1捏缩现象较Z2更明显,峰值荷载过后,滞回曲线比较稳定,刚度退化较为缓慢.(a)Z1 (b)Z2图4 试件的滞回曲线图Fig.4 Hysteretic loops of specimens3.2 骨架曲线骨架曲线是指将各次滞回曲线的峰值点连接后形成的包络线.骨架曲线能够分析构件的变形能力和承载能力,试件的骨架图见图5.(1) 在各试件的加载初期,骨架曲线都是呈直线,骨架曲线的初始刚度大,承载力高,但是骨架曲线的下降段大都比较陡峭,这是因为混凝土短柱通常发生脆性剪切破坏,试件承载力迅速下降导致的.(2) 随着轴压比的增加,骨架曲线对应的最大荷载是增大的,其他条件相同,轴压比为0.3的骨架曲线下降段比轴压比为0.1的骨架曲线下降段陡峭,这说明轴压比越大,骨架曲线下降段越陡,试件强度衰减越快,且幅度越大,延性越差.图5 骨架曲线Fig.5 Skeleton curves of specimens图6 刚度退化曲线Fig.6 Stiffness degradation of specimens3.3 刚度退化试件在低周往复荷载的作用下导致结构内部产生塑性损伤,随着塑性损伤的不断积累,试件的抗变形能力逐渐减弱,即试件产生刚度退化,为描述这种现象,本试验采用等效刚度K表示,见公式(1).刚度退化曲线见图6.(1)(1) 由图可以看出刚度退化曲线都是随着位移的增大而减小,曲线大致分为三个阶段,开始时下降阶段较为明显,说明短柱在开裂后刚度退化较快,而之后的曲线相对来说趋于平缓,说明试件的刚度退化较慢而进入弹塑形发展阶段,最后曲线又有一个相对较快的下降段,说明试件在达到最大承载力后刚度有所下降.(2) 轴压比越大,试件的初始刚度越大,并且在试验初期,轴压比大的试件刚度退化较慢,随着试验的继续进行,轴压比小的反而越平缓,退化速率越慢.3.4 承载力及延性表3所示为试验所得各个试件的位移、荷载和延性系数.延性系数一般用μ=Δu/Δy来表示.其中,Δu为极限变形,是结构达到极限状态时试件的位移值;Δy是结构达到屈服荷载时所对应的位移值[6].由几何作图法得表3,其中开裂荷载和极限承载力取两个方向最大荷载的平均值(Cracking load and Ultimate bearing capacity).表3 试件承载力及延性系数Table 3 The bearing capacity and ductility coefficient of specimenSpecimennumberYieldload/kNYielddisplacement/mmUltim ateload/kNLimitdisplacement/mmCrackingload/kNUltimatebear ingcapacity/kNDisplacementductilityratioZ168.5513.3073.5730.1 721.4788.102.10Z244.2914.5851.7033.5424.5060.882.53(1) 混凝土短柱的延性比都比较低,说明短柱延性差,容易发生剪切破坏.(2) 轴压比越大,混凝土短柱的延性比越小,试件的延性有随轴压比增大而降低的趋势,随着轴压比的增大,构件的延性系数降低且降低幅度较大,表现为抗震性能越差.(3) 轴压比为0.3的混凝土短柱较之轴压比为0.1的混凝土短柱,其开裂荷载相对增加了12.37%,极限荷载约下降30.9%.当然轴压比也不是越大越好,实际工程中一定要选择合理的轴压比.3.5 耗能能力当结构进入弹塑性阶段时,其抗震性能主要取决于构件的耗能能力.结构吸收能量的能力强弱,可以用滞回曲线所包围的滞回环面积及其形状来衡量.本文用数据处理软件Origin8.0计算试件滞回环[7]的累计耗能.当位移达到28mm时,试件Z1的累计耗能为19 743.728 5k N·mm;试件Z2的累计耗能为14 560.266 7kN·mm.试件Z1的耗能能力比Z2提高了约26%,综合情况来说,轴压比越低,结构的耗能能力越差.4 结论通过对两个低温状态下钢筋混凝土短柱拟静力试验,对试验现象和结果综合分析,得出以下结论:(1) 钢筋混凝土短柱的破坏形态为脆性剪切破坏,成十字交叉状,轴压比越大,破坏形态越明显.(2) 低温环境对试件的抗震性能有显著的影响,低温环境下,试件更容易发生剪切破坏,混凝土容易出现剥落现象,极限承载力明显下降,耗能能力也比较差.(3) 随着轴压比的增加,混凝土短柱的极限承载力和刚度增加,裂缝发展有所减缓,延性能力及开裂荷载是有下降趋势,所以工程中要控制合理的轴压比.参考文献[1] 王珏.施工期受冻混凝土与钢筋的力学性能研究[D].大连:大连理工大学,2010.[2] 刘丽霞.早期受冻对钢筋混凝土构件性能影响的试验研究[D].大连:大连理工大学,2010.[3] 高松,程力,王天佑.寒冷地区负温混凝土早期强度发展的试验研究[J].新型建筑材料,2007(9):85-87.[4] 混凝土结构设计规范(GB50010-2010)[S].北京:中国建筑工业出版社,2010.[5] 建筑抗震设计规范(GB50011-2010)[S].北京:中国建筑工业出版社,2010.[6] 钱小龙.钢筋混凝土短柱低温状态下抗震性能的试验研究[D].长春:吉林建筑大学,2016.[7] 刘良林,王全凤,沈章春.基于损伤的累积滞回耗能与延性系数[J].地震,2008,28(4):13-49.。
框支短肢剪力墙结构转换梁受力性能研究的开题报告
框支短肢剪力墙结构转换梁受力性能研究的开题报告
一、研究背景及意义
框支短肢剪力墙结构是一种广泛应用于高层建筑中的结构形式，其优势在于提供良好的抗震能力和整体稳定性。
然而，在实际工程中，由于施工误差等因素的影响，
转换梁与短肢墙之间的连接存在一定的缺陷，导致墙体受力不均匀，使结构整体的承
载能力受到影响。
因此，对框支短肢剪力墙结构转换梁受力性能进行研究，有助于提
高结构的安全性和抗震能力，为工程实践提供重要的技术支持。
二、研究内容和方法
1. 短肢墙与转换梁的力学模型建立。
通过建立短肢墙和转换梁的数学模型，分析其结构特点和力学行为，确定受力机理及其影响因素。
2. 结构受力分析与计算。
通过有限元软件对框支短肢剪力墙结构进行静力和动力分析，确定结构的受力状态和变形情况，进而揭示转换梁受力的本质。
3. 转换梁加固优化方案研究。
根据前两步的研究结果，提出转换梁加固的优化方案，通过数值模拟等手段评估方案的可行性和效果，为实际建筑中转换梁加固提供参考。
该研究将涉及结构力学、有限元数值模拟等多个领域的知识，包括计算力学理论、结构分析方法、结构加固技术等，将通过理论分析和数值计算相结合的方式进行。
三、预期成果和意义
研究完成后，预计将达到以下成果：
1. 深入了解框支短肢剪力墙结构的受力特点和机理。
2. 揭示转换梁受力不均匀的本质，为转换梁的加固提供理论依据。
3. 提出优化的转换梁加固方案，为实际工程中的加固提供技术支持。
该研究对于提高高层建筑的抗震能力和结构安全性有着重要的意义，有望成为相关领域的重要参考材料。
不同轴压比下叠合板式剪力墙的抗震性能研究的开题报告
不同轴压比下叠合板式剪力墙的抗震性能研究的开题报告一、研究背景和意义：叠合板式剪力墙因具有结构简单、施工便利、抗震性能好等优点而广泛应用于工业与民用建筑中。
但是在不同轴压比情况下，其抗震性能可能存在差异，这直接影响到其实际应用效果。
因此，本文拟对叠合板式剪力墙在不同轴压比下的抗震性能进行深入研究，为设计和实际应用提供理论支持和技术指导。
二、文献综述：目前已有一些国内外学者对叠合板式剪力墙的抗震性能进行研究，并取得一定的成果。
其中，张宏鸣等人以三维非线性有限元分析方法为基础，研究了三种不同轴压比的钢板混凝土剪力墙的受震性能，结果表明不同轴压比下，剪力墙的破坏模式、韧度、耗能能力和刚度都存在较大差异。
此外，国内外学者还根据试验和数值模拟方法，研究了叠合板式剪力墙的设计参数、抗震性能、轴压比等问题，获取到了一些有价值的经验和结论。
然而，现有的研究仍然存在一些问题。
一方面，受试验条件和分析方法的限制，其结果可能并不能完全反映实际情况；另一方面，针对不同轴压比下叠合板式剪力墙的研究还相对较少，且不同研究得出的结论存在差异，需要进行更深入的探讨。
三、研究内容和方法：本研究旨在探究不同轴压比下叠合板式剪力墙的抗震性能，并对其进行比较评估。
具体内容包括：（1）收集不同轴压比下叠合板式剪力墙的试验数据和理论模型，进行综合分析；（2）采用有限元方法对不同轴压比下叠合板式剪力墙进行三维模拟，获取其破坏模式、韧度、耗能能力、刚度等抗震性能参数数据，并与试验数据进行比较验证；（3）分析各参数之间的关系，探讨不同轴压比下的叠合板式剪力墙的抗震性能变化规律，评估其在实际应用中的可行性。
四、预期结果和意义：通过本项研究，预计可以获得以下结果：（1）不同轴压比下叠合板式剪力墙的抗震性能参数数据，为其设计和实际应用提供参考；（2）针对不同轴压比下的叠合板式剪力墙，对其破坏模式、耗能能力、韧度等性能参数进行深入分析，寻找其变化规律和影响因素，提供相应的设计建议和技术措施；（3）丰富叠合板式剪力墙在抗震设计和实际应用中的研究成果，为提高建筑物抗震能力和保障人民生命财产安全做出贡献。
PEC短肢剪力墙轴压比影响及承载力计算方法
PEC短肢剪力墙轴压比影响及承载力计算方法周雨楠;黄亚男;徐国军;蒋路【摘要】PEC(部分外包)组合剪力墙具有承载力高、延性好、构造简单等优点,为研究其破坏特征及承载力特性,完成了1组PEC短肢组合剪力墙足尺试验,观察了墙体在低周往复荷载作用下的破坏形式,得到了试件的滞回曲线与骨架曲线.采用Abaqus对不同参数的PEC短肢组合剪力墙进行了非线性分析,通过与试验数据的对比验证了有限元模型的适用性,表明轴压比0.3时墙体承载力最大,轴压比若大于0.6墙体延性迅速降低,易发生脆性破坏.最后,将2种正截面承载力设计方法与有限元结果对比,表明:JGJT380-2015《钢板剪力墙技术规程》提供的全塑性正截面承载力计算公式适用于PEC短肢组合剪力墙,精度满足设计要求且偏安全.【期刊名称】《佳木斯大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2018(036)006【总页数】7页(P843-848,875)【关键词】PEC短肢剪力墙;拟静力试验;数值模拟;轴压比;承载力【作者】周雨楠;黄亚男;徐国军;蒋路【作者单位】同济大学,上海 200092;同济大学,上海 200092;浙江绿筑集成科技有限公司,上海 201199;浙江绿筑集成科技有限公司,上海 201199【正文语种】中文【中图分类】TU375.20 引言钢-混凝土组合剪力墙因其优良的竖向承载能力和抗震延性近年来被大量应用于超高层建筑中。
目前工程中应用的钢-混凝土组合剪力墙主要有内嵌钢板-混凝土剪力墙，单侧钢板-混凝土剪力墙和双钢板-混凝土剪力墙。
自20世纪90年代起对，国内外出现钢-混组合剪力墙的实验及理论研究。
李国强等[1, 2]、Astaneh-Asl[3]、蔡克铨等[4]、Hitaka等[5]、吕西林等[6]对内嵌钢板-混凝土组合剪力墙的性能、连接方式、构造等进行了研究，结果表明该类剪力墙在大变形工况下破坏严重，大震作用下结构性能受限。
Link等[7]、Emori[8]、Wright等[9]、聂建国等[10]对双钢板-混凝土组合剪力墙展开了深入的试验研究，并对内置缀板、加劲肋、钢板凹肋等构造进行了详细探讨。
关于短肢剪力墙弹性性能的分析
关于短肢剪力墙弹性性能的分析发表时间：2020-10-14T06:24:18.494Z 来源：《防护工程》2020年18期作者：邓煜[导读] 本论文首先以短肢剪力墙构件、异形柱为研究对象，对其轴压比限、强度、延性等弹性性能进行研究，并对两者的轴压比限进行对比分析。
哈尔滨三建工程有限责任公司摘要：本论文首先以短肢剪力墙构件、异形柱为研究对象，对其轴压比限、强度、延性等弹性性能进行研究，并对两者的轴压比限进行对比分析。
短肢剪力墙结构是一种新型的建筑结构体系，有许多问题需要研究和完善。
接着，本文详细研究了短肢剪力墙结构的受力机理、力学模型，以及基于短肢剪力墙弹性性能的抗震设计和破坏机制。
关键字：剪力墙；短肢；弹性性能简介：短肢剪力墙结构成本更低，使用功能更佳，因而受到建筑师的肯定，更受业主和开发商的欢迎，其在很大程度上克服了普通框架和普通剪力墙结构的缺点。
但是，国内对这类结构的力学性能（尤其是结构的抗震性能的研究）还很不够，因此，对短肢剪力墙住宅结构体系的抗震性能及其设计方法进行研究，具有一定的理论和实践意义[1]。
本论文旨在进一步完善短肢剪力墙结构体系的抗震性能和设计理论，为短肢剪力墙结构体系的研究和应用提供理论分析资料，以推动小高层住宅建筑的快速发展和应用。
1.短肢剪力墙的强度和延性特性 1.1体积配箍率对短肢剪力墙强度和延性的影响通过对短肢剪力墙的强度和延性性能分析，认为其整体延性较差，因此需要特别加强其配箍率以提高其延性性能。
要建立混凝土受箍筋约束短肢剪力墙的弯矩一曲率关系曲线，首先要了解混凝土受箍筋约束时的应力一应变关系。
国内外多个混凝土棱柱体和配箍筋的钢筋混凝土柱试验表明，一般体积配箍率对提高承载力的影响不大，但可使混凝土的变形能力增大，峰值应力下的应变值提高，且应力一应变曲线下降段部分比较平缓，延性增强。
1.2 T截面短肢剪力墙承载力及延性分析当构件承受最大荷载时，随着变形继续增加，荷载下降，然后截面完全丧失承载力。
短肢剪力墙结构的抗震性能比较及应用研究
短肢剪力墙结构的抗震性能比较及应用研究摘要：文章结合一具体小高层住宅，将短肢剪力墙结构与框架-剪力墙结构的抗震性能进行对比，并进行结构在罕遇地震作用下的静力弹塑性分析，评价其抗震性能。
关键词：短肢剪力墙；结构设计；抗震性能1 结构的判别与布置文献[1]定义短肢剪力墙为墙肢截面高度与厚度之比为5～8的剪力墙。
墙肢截面高厚比介于异型框架柱与一般剪力墙之间，仍属于剪力墙结构体系。
文献[2]对短肢剪力墙的定义及判别方法提出了一些不同的意见。
相对一般剪力墙而言，短肢剪力墙的承载能力、抗侧刚度均较小。
由于短肢剪力墙常常为联肢墙，在水平地震力作用下，一部分墙肢处于压、弯、剪，另一部分墙肢处于拉、弯、剪的复杂应力状态，易形成脆性剪切破坏，所以延性较差。
文献[1]明确指出不应设计仅有短肢剪力墙的高层建筑，一般是利用建筑电梯井或楼梯间等位置布置一般剪力墙(或筒体)，形成短肢剪力墙与一般剪力墙共同受力的结构体系。
如果楼层大面积连续布置短肢剪力墙而一般剪力墙布置不足时，可能出现当一般剪力墙破坏后，短肢墙没有足够的延性和承载力，会很快随之破坏从而导致整个结构失效。
所以在结构抗震设计时，一般剪力墙(或筒体)承受的第一振型底部地震倾覆力矩不宜小于结构底部总地震倾覆力矩的50％。
剪力墙结构仅能承受平面内作用力，平面外承载能力忽略不计，对于短肢剪力墙结构亦是如此。
因此，其应双向布置，形成翼缘墙肢与腹板墙肢共同受力的结构。
根据试验可知：有翼缘墙的短肢剪力墙延性系数比无翼缘墙大很多，说明有翼缘的短肢剪力墙在水平地震力作用至破坏时，其耗能能力较无翼缘短肢剪力墙好。
因此，高层建筑中宜避免采用“━”形短肢墙，应布置为“┣”、“┏”和“╋”等形式。
2 结构的抗震性能比较与分析2．1 结构概况某点式小高层住宅，主体结构为地上11层，层高2．9 m；半地下室，层高3．0 m。
室外地面至屋面檐口高度33．7 m。
本工程抗震设防类别为丙类，设计使用年限50年，抗震设防烈度为7°，设计基本地震加速度值为0．10g，第一组。
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本次试验是以转换粱截 面纵筋屈服作为结 比例为 ２ ６ 。 ． ： 根据实验室所能提供的实验条件 ， ７１ 实测所得结构的开裂荷载 、 屈服 为加载操作控制方便 ， 取上下两层加载力 的比例 构屈服的标 志 ， 为 ２ｌ ： 。 荷载 、 极限荷载和强屈比见表 １ 。 ３实验结果分析 通过对 比可以发现， 反向加载过程 中， － Ｗ９ ６ 开裂荷载较 Ｗ９１ ， — 小 最初裂缝 出现都是在短肢 ３ 转换梁钢筋应变发展过程分析 ． １ ３． ．１从两试件转换 梁纵筋应变分 布可得 ， 墙或斜柱与转换梁相交处 ， １ 该位置属于短肢墙问 斜柱的作用相当于—个刚度较小的支座 ， 斜柱把 的中问梁段 ， 该段梁在竖 向作用下受到两斜柱的 整根转换梁分成三段 ， 其受力状态有类似于三跨 压力作用 ， 随试件轴压 比的降低 ， 这种压力也是 连续梁。 从整体上看 ， 随轴压比减小 ， 两试件峰值 递减的 ， 因此与水平作用下的拉力叠加 ， 比 轴压 小的 Ｗ９６ － 开裂荷载小。试件的转换梁 中间梁 － 应变呈减小趋势 。 斜柱 、 框支柱在竖 向作用和水平作用下均为 ３ ． 向屈服及反 向屈服加载过程 中 ， ． １ ２正 两 段 、 压应力抵消弯矩 试件均在短肢墙与转换梁相交洞 口 置和转换 偏压构件。随着轴压比的增大 ， 位 梁与斜柱相交处外侧位置两处出现最大的应变 ， 产生的拉应力的份额越大 ， 钢筋和混凝土所受拉 并最先屈服 。除了上述位置以外 ， 其他部位的钢 应力值在变小 ， 混凝土开裂后 ， 其位置处拉应力 筋应力均较小。 在转换梁上应变最大的地方最先 转由钢筋承担 ； 此时在截面上的拉应力由受拉区 出铰 ， 保护了其他部 位， 并且有效 的避 免了梁柱 未开裂混凝土和开裂位置处的钢筋共同承担。 由 节点的受力集中， 提高了节点和整个结构的安全 于轴压 比的增加 ， 开裂前钢筋所受拉应 力较小 ， 储备。 且混凝土开裂速度很慢， 当开裂混凝土位置处拉 ３－ ． １ ３在达到正反屈服时 ，随着轴压 比的减 应力由钢筋 承担后 ， 钢筋拉应力也不太大 ， 试件 小， 转换粱右侧底排钢筋峰值应变呈减小趋势。 因此还可以承受更大的外载作用 ， 这样试件的极 ３． ． １ ４在框支柱支座附近的转换梁箍筋应 变 限荷载伴随开裂荷载同时提高了。 ３ ． 坏机制 ４破 很小。 因此 ， 本文认为， 对于上部短肢墙有部分范 两个构件的屈服出铰次序为 ： 首先是短肢墙 围直接位于框支柱顶的转换层结构 ， 转换梁与上 部墙体是共同工作 的， 墙体对转换梁在框支柱支 和斜柱交汇处转换粱屈服 ，接着是转换梁端屈 座附近的抗剪能力有较大贡献。 服， 最后柱底屈服出现塑性铰 。 ３ － ． Ｐ △滞回曲线分析 ２ ３ 刚度退化分析 ５ 由 Ｋ ｅ 关 系曲线（ △＿ △ 如图 ４ 所示 ） ： 可知 两 个试件的刚度衰减趋势大致相 同， 基本可以分为 三个 阶段 ： 刚屈服以及屈服后的一 、 两倍位移循 环为刚度的速降阶段 ， 此后试件的刚度衰减速度 ／ ｒ ” 则有所减缓 ， 件接近破坏状 态时 ， 衰减 在试 刚度 趋势则更加平缓 。
摘 要： 通过 对 两榀剪 力墙 轴压 比分 别为 ０ 、． ．０ ２ ３的斜柱 式框 支短肢 剪力墙 转换结 构试件 ， 行 了竖向荷 栽和水 平低周反 复荷载 作用 进 下的拟静 力试验研 究 ， 比分析斜 枉 式转换短 肢 剪力墙 转换 结构 不 同轴 压 比试件 的试验 结果 ， 出剪 力墙 轴 压比 的变化 对结构 的 受 对 得 力性能 的影响 ， 实际工程 中这种转换 结构给 出合 理的设 计建议 和构 造要 求。 对 关键词 ： 震性能 ； 抗 斜柱 式转换 ； 压 比； 轴 低周 反复试验
建 筑 技 术
Ｃｉ ｗ ｅ ｎｏｅａ ｏ ｃ ｈａ ｅＴ ｈ ——垒 ｒｕ ｎＮ ｃ ｏｇｓｎＰｄ ： ｌｉ ＝ ！ ｄ ｔ ｓ ＝ ＝
不同轴压比框支短肢剪力墙转换结构实验研究
钟树 生 ｔ 郭 洋 ｔ 周 浩
、 北 ０ ８０ （、 １ 重庆 大 学 土 木 工程 学 院 ， 庆 ４ ０ ４ ２ 中 国核 电工 程 有 限公 司 ， 京 １０ ４ ） 重 ００ ５
ｌ引言
斜柱转换是近年来新出现的一种转换形式 ， 虽然这种结构形式在我国现行规范中没有具体 的条文说明 ， 但在许 多实际工程中得到广泛的应 用ｆ 。 １ 竖向荷载下框支短肢剪力墙结构的转换梁 旧 为偏拉构件 ， 控制短肢墙轴压 比的限值是结构是 否具有一定延性的关键 。本文结合某实际工程 ， 分别对两榀不 同轴压 比的斜柱转换转换 框架进 行了拟静力试验 ， 并对这两榀构件的受力及抗震 性能进行了探讨。 ２ｉ 牛 计与试验概况 式｛设 ２１构件设计 ． 此次实验结合某实际 程 ， ｌ 按 ／ ３缩尺确定 构件尺寸， 两试件编号分别为 Ｗ９ １ － 。 － 、 ６ 试验 Ｗ９ 以 ＡＮ Ｙ Ｓ Ｓ程序进行的弹性有限元分析为基础 ， 有限元模型按照试验原型建立 ， 为了简化分析过 程， 在构件设计的分析中对钢筋和混凝土将不做 区分 ， 不考虑混凝土开裂 、 钢筋屈 服等非线性因 素， 采用弹性单元进行分析 。试件 Ｗ９ ５ ｑ 模型尺 寸如图 １ 所示 ， — 尺寸和配筋均同 ｗ９６ Ｗ９ １ ＿。