RC剪力墙连梁延性性能分析

2014-10-26王晓林

太原学院学报(社会科学版) 2014年1期

王晓林

(太原学院基建处，山西太原 030032)

0 引言

连梁的实验模型如下:混凝土强度等级C30;纵筋强度等级HRB400，纵筋配筋率2.0%;箍筋强度等级HPB300，箍筋配箍率0.8%。连梁正截面大小尺寸b=200mm，h=800mm，净跨为2400mm。在模型[1]上加载荷载时全部采用单调荷载加载，在模型顶部分别施加5N/mm2的竖向荷载，使每片墙肢的轴压比均为0.3;同时在模型顶部施加方向水平向右的水平荷载，采用的加载方式是分步加载，每步基本保持均匀加载，一直到模型达到极限承载力为止，如图1及图2所示。

图1 连梁模型受力简图

图2 连梁模型及单元划分示意图

本文中重点研究连梁的延性性能受混凝土强度等级、纵筋配筋率及箍筋配箍率这三方面因素的影响。

1 连梁延性性能受混凝土强度等级的影响

在上文所述基本模型的基础上，保持模型中连梁的纵筋配筋率和箍筋配箍率不变，通过只改变混凝土强度等级，来研究连梁的延性性能受混凝土强度等级的影响。本组试验模型中保持其他条件均不改变，剪力墙连梁的混凝土强度等级依次取为:C30、C40、C50和C60，相应的模型依次命名为:MC30、M －C40、M －C50和 M －C60。由 ANSYS分析可得各模型的开裂位移、屈服位移及极限位移，并且通过计算可得到各模型的延性系数。有限元分析所得的结果如表1所示。

表1 不同砼等级的位移对比

从本组模型的位移统计结果和延性系数计算结果可以看出，连梁的变形性能和延性性能随混凝土强度等级变化的规律是:在其他条件保持不变的前提下，开裂位移随混凝土强度等级的提高变化不明显，而屈服位移和极限位移随混凝土强度等级的提高有比较明显的增大，尤其是又C50提高到C60时，提高程度非常明显;计算所得的延性系数随混凝土强度等级的提高显现出降低的趋势，说明其延性性能是随着混凝土强度等级的提高有所下降。

2 连梁延性性能受纵筋配筋率的影响

在上文所述基本模型的基础上，保持模型连梁的中混凝土强度等级和箍筋配箍率不变，通过只改变纵筋配筋率，来研究连梁的延性性能受纵筋配筋率的影响。本组试验模型中保持其他条件均不改变，剪力墙连梁的纵筋配筋率依次取为:1.2%、1.4%、1.6%、1.8% 和 2.0%，相应的模型依次命名为:M －Z1.2、M － Z1.4、M － Z1.6、M － Z1.8 和 M－Z2.0。由ANSYS分析可得各模型的开裂位移、屈服位移及极限位移，并且通过计算可得到各模型的延性系数。有限元分析所得的结果如表2所示。

表2 不同纵筋率的位移对比

从本组模型的位移统计结果和延性系数计算结果可以看出，连梁的变形性能和延性性能随纵筋配筋率变化的规律是:在其他条件保持不变的前提下，开裂位移和屈服位移随纵筋配筋率的提高变化不明显，而极限位移随纵筋配筋率的提高有比较明显的增大;计算所得的延性系数随纵筋配筋率的提高显现出增大的趋势，说明其延性性能是随着纵筋配筋率的增大有所提高。

3 连梁延性性能受箍筋配箍率的影响

在上文所述基本模型的基础上，保持模型连梁的中混凝土强度等级和纵筋配筋率不变，通过只改变箍筋配箍率，来研究连梁的延性性能受箍筋配箍率的影响。本组试验模型中保持其他条件均不改变，剪力墙连梁的箍筋配箍率依次取为:0.8%、1.0%、1.2%、1.4% 和 1.6%，相应的模型依次命名为:M －G0.8、M － G1.0、M － G1.2、M － G1.4 和 M－G1.6。由ANSYS分析可得各模型的开裂位移、屈服位移及极限位移，并且通过计算可得到各模型的延性系数。有限元分析所得的结果如表3所示。

表3 不同配箍率的位移对比

从本组模型的位移统计结果和延性系数计算结果可以看出，连梁的变形性能和延性性能随箍筋配箍率变化的规律是:在其他条件保持不变的前提下，开裂位移随箍筋配箍率的增大变化不明显，而屈服位移和极限位移随箍筋配箍率的增大有比较明显的增加;计算所得的延性系数随箍筋配箍率的提高显现出降低的趋势，说明其延性性能是随着箍筋配箍率的增大有所下降。