不同轴压比框支短肢剪力墙转换结构实验研究
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
（ － 转换 粱端 的 Ｐ △ 曲线 ａ Ｗ９ １ １ ＿
图 １试件 尺寸 图
翟
。 Βιβλιοθήκη 。 ５ １ ０ Ｊ ‘ ｊ
＊—旦 １— Ｌ — —摔
网
一
堕 ， ～ Ｌ ｌ ——
一 — — —
Ｌ Ｊ Ｊ — — — ＿１ —
——＿ 墅Ｊ Ｉ
— —
‘ ｊ 』塑 Ｊ
ｑ 堡｝
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 ＿。
图 １试件 尺寸 图
翟
。 Βιβλιοθήκη 。 ５ １ ０ Ｊ ‘ ｊ
＊—旦 １— Ｌ — —摔
网
一
堕 ， ～ Ｌ ｌ ——
一 — — —
Ｌ Ｊ Ｊ — — — ＿１ —
——＿ 墅Ｊ Ｉ
— —
‘ ｊ 』塑 Ｊ
ｑ 堡｝
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 ＿。