【摘 要】
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钢筋混凝土T形墙是高层建筑中常见的异形截面剪力墙。本文通过足尺试验和数值模拟,研究T形墙约束边缘构件长度和配箍率对墙肢承载力和抗震性能的影响,并提出关于T形墙约束边
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钢筋混凝土T形墙是高层建筑中常见的异形截面剪力墙。本文通过足尺试验和数值模拟,研究T形墙约束边缘构件长度和配箍率对墙肢承载力和抗震性能的影响,并提出关于T形墙约束边缘构件的设计方法和建议。通过3个T形截面RC剪力墙试件的拟静力试验,研究其在高轴压比下的抗震性能。试件分别按照《建筑抗震设计规范(GB 50011-2010)》、ACI 318-14规范和改进的设计方法设计,各试件的主要变化参数为腹板侧和翼缘侧的约束边缘构件长度与配箍率。试验结果表明:T形墙的破坏主要集中在腹板侧边缘,为核心混凝土压溃和竖向钢筋压屈,而翼缘破坏轻微,只是发生了混凝土开裂。三个试件尽管翼缘侧边缘构件设计不同,但在翼缘受压的方向表现出的受力行为一致,说明翼缘端的约束边缘构件可以削弱甚至不设计。在腹板受压的方向,按ACI 318-14设计的T形墙试件延性最好,墙体顶部位移角可达0.02 rad,说明在腹板自由端同时增加约束区长度和配箍可以改善T形墙的抗震性能;其他两个试件的变形能力和破坏状态几乎一致,分析说明在约束区配箍不变的前提下增加约束区长度,并不能显著改善墙体的抗震性能。通过截面分析软件X-tract和有限元软件Abaqus6.10建立T形墙模型,研究T形墙的抗震性能和承载力计算方法。X-tract的分析结果表明:采用平截面假定计算的峰值承载力与试验承载力相比基本相符;但是由试验量测的应变数据可知,在峰值承载力之后T形墙的截面应变分布不再符合平截面假定,因此采用X-tract很难准确模拟T形墙承载力的下降段。Abaqus的分析结果表明:采用有限元实体模型可以模拟T形墙的压弯性能,峰值承载力和破坏状态下腹板侧底部压应变的误差都在可接受范围内;由参数分析发现,在增加腹板侧约束边缘构件长度的同时,需相应提高约束边缘构件的配箍率,方能改善T形墙的受力性能。基于试验和数值模拟的结论,提出关于T形墙约束边缘构件的设计建议。
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