局部设缝T形截面短肢剪力墙耗能与等效阻尼试验研究

摘要：短肢剪力墙存在着抗震性能不足的弱点，本文提出在短肢剪力墙局部设缝，以提高短肢剪力墙抗震性能。通过给试件加载记录其破坏过程，对数据进行处理后对比未设缝剪力墙与设缝构件的等效阻尼、耗能等差异，得出理论数据设缝后的短肢剪力墙抗震性能明显优于未设缝短肢剪力墙的结论。

关键词：T型截面；短肢剪力墙；局部设缝；耗能；等效阻尼

中图分类号： TU317文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2016）11 （a）-0000-00

0.引言

短肢剪力墙是我国工程师首创的一种承载结构构件，国内运用该结构建成的小区及办公楼等建筑物证明，该种结构形式很受社会欢迎，具有较大社会认可度及经济效益，得到普遍发展。虽然与普通剪力墙相比其优点明显，例如：洞口容易布置、质量较轻、而且还有结构布置灵活，更重要的是解决了传统剪力墙的露出梁和柱子的缺点。但随着其应用于实际建筑物后，表现出很多需要完善和改进的问题[1]。根据短肢剪力墙明显存在着抗震性能较弱的特点，本论文提出在传统剪力墙的塑性较区域局部设置缝隙，使短肢剪力墙底部混凝土及钢筋分开，试验数据表明这样施工可以降低 T型截面短肢剪力墙的等效阻尼及耗能等构件性能指标，以提高短肢剪力墙抗震性能，为社会创造价值。

构件施工前期，将配置在剪力墙翼缘内的腹板受力纵筋与该位置内其他纵筋采用竖缝分离（并不切断钢筋，而是在这部位错开一定空间），这样构件承受荷载后，使腹板与翼缘的钢筋和混凝土分开受力，而剪力墙翼缘内其他位置的纵筋仅参与构件该截面的翼缘受力，这样便可以减弱腹板的受压区域高度，明显增大了该位置截面的抗震延性，提高剪力墙受力曲率性能。但应重视的是，因为剪力墙墙体设缝的塑性铰位置是影响墙体抗震耗能和延性主要区域，而塑性铰区域以外的墙体在一定荷载范围内还是保持弹性状态，因此该试验一定将缝隙的位置取在剪力墙塑性铰区，这样可以保证墙体的刚度不至因翼缘设置了缝隙而降低太多

1.讨论钢筋截面面积和轴压比，分析T形截面短肢剪力墙的抗震性能较差原因

当受压与受拉钢筋 的值减小，则构件延性降低。而当受拉与受压钢筋截面面积比一定情况下，增大构件承受荷载，轴压比n明显增大后，曲率延性便降低了。当构件承受荷载不变，轴压比n一定时，增大受压区域与受拉区域钢筋截面面积的比值 ，则构件延性便明显增大了。

因此，可以得出结论：适度控制构件承受荷载及其轴压比，然后在此情况下，适度提高 这一数值的比，是增大短肢剪力墙延性有效措施。

通过分析可知，T字形状截面短肢剪力墙因为纵向受力钢筋明显不对称，造成我们关注的 小于1时，即使承受荷载较小，轴压比相对不大，但是因为 面积较多，便明显削弱了构件延性，这样就造成剪力墙抗震性能相对弱的特点。 我们通过分析知在有意控制荷载及轴压比的条件下，在一定程度上提高 的值，便可以提高讨论中短肢剪力墙的关于抗震的性能。

2.设缝与不设缝T形截面短肢剪力墙的滞回环面积试验结果对比

通过试验，用Matlab软件绘制极限状态下设缝与不设缝T形截面短肢剪力墙滞回环，并计算相应图形包围面积，见图1，图2。

由图1，2可得极限状态下各滞回环面积（ ），TW650型的传统试件是454设缝构件是715，TW800型的两种试件分别是482和1171

通过数据对比可得，设置缝隙后的两组构件滞回环面积都明显大于没有设置缝隙的构件，所以设置缝后构件耗能能力得到了提高，抗震性能便明显增强。于是，我们得出结论：在试件塑性铰区域设置缝对短肢剪力墙的抗震性能提高有比较明显的意义。

3.设缝与不设缝T形截面短肢剪力墙的等效阻尼比对比分析

根据我们通过软件绘制的滞回图形曲线，便可计算出试件的等效阻尼比。设 是滞回环对应的两个三角形面积和，TW650-1试件中 为图1中 和 面积和， 为滞回曲线总面积，見图1。TW800试件的计算方法与TW650组相同，。

可见，局部设缝后等效阻尼比增大，构件的耗能能力得到提高，抗震性能也就得到了提高。

参考文献

[1] 侯志成.T形截面短肢剪力墙滞回性能试验研究[D].四川水泥，2015.

[2] 侯志成.T形截面短肢剪力墙曲率延性分析[D].广西科技大学学报，2013.

[3] 彭飞，程文襄，陆和燕，等.短肢剪力墙的定义[J].东南大学学报（自然科学版），2007，37（2）：186—189.