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短肢剪力墙内力计算的研究

宫广娟  
【摘要】: 《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ 3—2002.J186—2002)指出“短肢剪力墙是指墙肢截面高度与厚度之比为5~8的剪力墙,截面厚度不应小于200mm,而一般剪力墙是指截面高度与厚度之比大于8的剪力墙”。 对于普通剪力墙结构,即使是25层左右的高层住宅,其剪力墙的配筋仍为构造配筋。若将传统的剪力墙方案改为短肢剪力墙结构,合理地减少墙体用量,对于结构上需要的长肢墙,也可采用开洞使之成为短肢剪力墙,然后再用轻质墙体材料作为填充。这样的结构形式能使建筑取得较好的经济效益和建筑功能效果,并且有利于实现节能指标。已有的实践证明,在高层住宅中推广短肢剪力墙结构体系,具有重大的经济和社会效益。 就全国的工程应用情况看,虽然已出现大量短肢剪力墙结构体系的高层住宅,但理论方面尚处在探索起步阶段,具体表现为:刚刚颁布实施的国家标准《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002)没有关于短肢剪力墙设计的具体条文,而新颁布的《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ3-2002)虽有关于短肢剪力墙设计的条文,但均为概念上的定义和构造上的规定。到目前为止,尚未提出与短肢剪力墙结构内力分布规律及计算公式相关的内容。这种技术研究的现状给工程设计人员带来极大的不便,并制约着短肢剪力墙结构体系的进一步发展。 本文基于郑州大学的对称短肢剪力墙的试验研究,选用SAP93作为非线性分析平台,并依据计算目的选取本构关系模型,以6个试验构件的试验结果校验了材料本构关系及软件的适用性。在此基础上,针对不同肢厚比、轴压比、连梁跨高比、墙肢高宽比等A、B、C三组共43个短肢剪力墙数值分析模型进行了在“层间剪力已知条件下”的内力分布规律研究,同时提出开洞特征值、开洞尺寸系数等模型参数。最终给出以开洞特征值、开洞尺寸系数、轴压比为自变量的短肢剪力墙墙肢及连梁的内力计算公式。


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