影響短肢剪力墻抗震性能的因素

袁芙蓉

（楊凌職業(yè)技術學院）

1 短肢剪力墻的定義

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（或一般剪力墻結構體系）”。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 短肢剪力墻結構的受力特點

短肢剪力墻結構體系一般自重較輕，開設洞口較大，側移剛度比普通剪力墻較小。從整體來看，短肢剪力墻結構一般較高較細，破壞一般由受彎承載力控制，延性也比較好。在“T”形和“L”形截面中，墻肢的翼緣與腹板相交處會出現明顯的應力集中現象。上下貫通的裂縫也較明顯。短肢剪力墻的抗震薄弱位置建筑平面的角部墻肢和外邊緣平面。

短肢剪力墻的整體性不是很好，在多數樓層中，墻肢不會出現反彎點，變形呈彎剪型，結構底部數層一般呈彎曲型，結構上部數層一般呈剪切型，承載能力一般較大。

3 短肢剪力墻抗震破壞形態(tài)

查閱相關資料可知，短肢剪力墻的破壞形態(tài)有兩種：①因為抗剪不足形成的強肢剪切破壞；②由于彎矩而引起的彎曲破壞。

普通短肢剪力墻的破壞形態(tài)：當同時施加豎向軸壓力和水平荷載時，裂縫會首先出現在墻肢和連梁交接位置，隨著荷載的增大，試件的腹板位置先出現裂縫，然后向上不斷擴展，裂縫不斷向墻體頂部擴展，在翼緣與腹板交接位置，混凝土受壓被壓碎，鋼筋逐漸屈服，試件破壞。

型鋼短肢剪力墻的破壞形態(tài)：試驗發(fā)現，當剪跨比λ≥2時，呈現彎曲破壞形態(tài)，剪跨比λ越大，彎曲破壞就更加明顯。彎曲破壞時的過程：加載初始階段，短肢剪力墻底部受拉，會首先開裂，型鋼開始屈服，但是仍然處于彈性階段，隨著荷載的不斷增加，剪力墻中間部分應力應變增加明顯，此時，裂縫已經由受拉區(qū)開始向試件中間部分延伸，部分混凝土開裂后逐漸退出工作，應力主要由型鋼來承擔。型鋼受拉區(qū)腹板和內翼緣也開始屈服，隨著荷載的不斷增加，型鋼屈服區(qū)域也逐漸增大，開始向中部發(fā)展，最后受壓區(qū)型鋼也逐漸屈服。剪力墻根部混凝土被壓碎，試件破壞。當λ＜2時，一般發(fā)生剪切破壞，試件在加載初期，混凝土開裂、型鋼屈服形態(tài)與前者相同，荷載不斷增加，試件底部的應力應變值較大，試件底部混凝土逐漸被壓碎，試件中部混凝土受拉達到開裂應變后，中部出現45°斜向裂縫，型鋼沿墻肢高度方向屈服。

4 影響抗震性能的因素

短肢剪力墻截面形式多樣，在橫向荷載作用下，內力分布也較復雜，所以影響抗震的因素也很多。

（1）對于“T”形以及“L”形截面的短肢剪力墻，在橫向荷載作用下，墻肢翼緣處截面正應力分布不均勻，存在應力集中現象，也就是剪滯效應，構件正截面承載力不能充分發(fā)揮，因此構件側向剛度會折減，影響結構的抗震性和延性。

（2）不同的截面形式，墻肢的寬厚比對短肢剪力墻的抗震性能影響也較明顯。有研究表明，隨著肢厚比的增大，屈服荷載逐漸減小。破壞荷載與肢厚比關系曲線近似呈拋物線，肢厚比在6.5左右時，破壞荷載值最大。有無翼墻也會影響結構抗震性能及延性。

（3）抗震性能的好壞還與配筋形式有關。大量試驗研究表明，帶暗柱配筋的短肢剪力墻比不帶暗柱的短肢剪力墻耗能能力和抗剪承載力均有所提高；短肢剪力墻內配置型鋼時其承載力、剛度、延性均有所提高。