墙力学性能非线性及改进解析

非线性有限元结果分析

骨架曲线以试件T500－1和L500－1为例，计算及试验骨架曲线如图1所示。从图1可以看出:有限元计算获得的“荷载－位移”曲线与试验的骨架曲线吻合度较好，验证了有限元分析结果的可靠性参数分析影响短肢剪力墙承载力和变形的主要因素有混凝土强度、钢筋强度、配筋率和轴压比等，本文通过变化试件的轴压比、混凝土强度、钢筋强度和配筋率等，从中找出试件的破坏规律和模式。轴压比的影响轴压比对构件的承载力和延性有很大影响［6－7］。

分析过程中，轴压比采用试验值进行控制，在其他条件和试验一样的情况下，通过变化轴压比，来研究轴压比对短肢剪力墙力学性能的影响。图2是不同轴压比下截面高厚比为5.0的T形和L形截面短肢剪力墙的“荷载－位移”关系曲线。从图2中可以看出:腹板受拉时，随着轴压比的增大，试件的极限承载力逐渐加大，极限变形能力没有显著下降;腹板受压时，随着轴压比的增大，试件的极限变形能力下降很明显，L形截面件极限承载力逐渐加大，而T形截面试件极限承载力在试验轴压比达到0.4后有所下降。

这是因为反向加载时，试件破坏是由于腹板端部混凝土压碎而引起的，高轴压比下，腹板端部混凝土更易压碎，且受压区高度增大，其延性下降明显。混凝土强度的影响为研究混凝土强度对试件承载力的影响，计算试件T500－1和L500－1在混凝土强度变化下的极限承载力，混凝土强度取《混凝土结构设计规范》中混凝土强度的标准值。

表2为试件T500－1、L500－1在不同混凝土强度下的极限承载力。从表2可以看出:随着混凝土强度提高，腹板受压时，试件极限承载力明显增加，腹板受拉时，极限承载力增加不明显。纵筋强度的影响为研究纵筋强度对试件承载力的影响，只改变试件中纵筋的强度，计算试件T500－1和L500－1在纵筋强度变化下的极限承载力。图3为试件在端部纵筋强度改变下的极限承载力。从图3中可以看出，随着纵筋强度的增加，试件极限承载力明显增加。可见对于中高剪力墙，在满足最小配箍率情况下，破坏模式为弯曲破坏，提高腹板端部纵筋强度和配筋率是提高带翼缘剪力墙腹板受拉极限承载力的最有效办法。

2.2.4箍筋强度的影响为研究箍筋强度对不同剪跨比下的短肢剪力墙承载力的影响，在其他条件不变下，只改变试件中箍筋的强度，分别计算试件T500－1和T800－1的极限承载力。表3为试件在箍筋强度改变下试件的极限承载力。从表3可以看出提高箍筋强度对提高T500－1的极限承载力的作用很小;腹板受压时，提高箍筋强度可一定程度提高T800－1的极限承载力，而腹板受拉时极限承载力提高也很小，可见对于T形截面短肢剪力墙在腹部端部凝土易压碎区域，应加大配箍率以提高混凝土的抗压极限变形能力，而在翼缘区无需加大配箍率。