復雜截面剪力墻截面承載力設計研究.pdf

1、剪力墻截面設計包括承載力及延性設計,大震作用下一般不允許剪力墻進入塑性耗能減振,按力控制的構件設計較為合適,本文主要研究剪力墻截面承載力設計,并考慮延性。
　　采用混凝土單軸受壓簡化應力—應變曲線和應變線性分布的平截面假定,積分計算剪力墻截面承載力,采用骨架曲線包絡截面內(nèi)力方法,進行復雜截面剪力墻配筋設計。通過不同設計水準下矩形截面剪力墻截面承載力分析,指出采用承載力極限狀態(tài)設計方法計算截面承載力,可近似看作按力控制構件進行設計,

2、較為合理。通過ACI318-99、BS8110-97和JGJ3-2002等國內(nèi)外規(guī)范的矩形截面剪力墻承載力骨架曲線分析,驗證本文配筋方法比較安全、可靠、合理;指出《高層建筑混凝土結構技術規(guī)程》JGJ3-2002所提的墻身分布鋼筋對剪力墻截面承載力貢獻不大。
　　通過典型算例分析,指出復雜截面剪力墻配筋采用的分段設計方法,屬于不對稱配筋,可能導致“小偏壓設計,大偏壓破壞”,配筋效率較低,分段設計配筋偏多或偏少,不安全、不經(jīng)濟。通過有

3、限元分析和屈服承載力試驗研究,驗證了本文方法的合理性,根據(jù)剪力墻裂縫展開、縱筋應變發(fā)展規(guī)律、筒體表面變形和破壞狀態(tài)等試驗現(xiàn)象,驗證了分段設計存在的問題。建議了分段設計應用條件和調(diào)整方法,對保證分段設計的安全性較為有利。
　　采用曲率延性方法研究復雜截面剪力墻截面軸壓比設計,指出JGJ3-2002軸壓比限值直接應用于復雜截面剪力墻截面設計不夠合理,建議采用名義軸壓比,軸壓比計算時截面不考慮受拉翼緣,限值按JGJ3-2002選取。

4、r>　　對復雜截面剪力墻抗剪承載力進行研究,指出JGJ3-2002給出的T形,I形截面剪力墻斜截面承載力計算方法,也適用于L形,槽形截面剪力墻,復雜截面剪力墻斜截面抗剪設計采用分段設計方法是合理的,偏于安全;通過復雜截面剪力墻壓彎-剪承載力的研究,指出剪力墻增加翼緣后,對“強剪弱彎”設計較為不利。建議了復雜截面剪力墻的設計剪跨比,剪力增大系數(shù)按JGJ3-2002選取,對于剪跨比不能滿足建議要求的剪力墻,建議對結構進行調(diào)整,提高剪跨比,對

5、實現(xiàn)“強剪弱彎”設計目標較為有利。
　　通過鋼筋混凝土筒體承載力試驗研究,建議大震下筒體彈塑性驗算時,宜滿足端部縱筋拉應變基本不大于鋼筋屈服應變,混凝土壓應變基本不大于混凝土峰值壓應力對應的混凝土壓應變,對實現(xiàn)筒體抗連續(xù)倒塌能力設計較為有利。當考慮剪力墻的抗連續(xù)倒塌能力設計時,建議可采用鋼筋屈服-混凝土彈性承載力骨架曲線對截面進行設計,較為有利。
　　最后通過實際工程抗震性能化配筋設計和動力彈塑性時程分析,將本文配筋方法應用

6、于實際工程設計,較好的解決了復雜截面剪力墻配筋設計這一目前結構設計中的一個難題;筒體剪力墻分別采用小震反應譜設計和中震反應譜設計(荷載效應組合系數(shù)為1,材料強度采用標準值,抗震承載力調(diào)整系數(shù)為1),通過彈塑性分析比較,建議對筒體剪力墻宜采用中震反應譜進行設計,提高筒體設計水準,結構抗震水準會有所改善,對保證結構具有較好的抗連續(xù)倒塌能力較為有利;在中震反應譜荷載作用下,筒體剪力墻分別采用本文方法和分段設計,分段設計配筋普遍偏小,通過彈塑性