带翼缘钢筋混凝土剪力墙塑性铰长度研究

摘要

为了满足建筑功能的需求,正交方向布置的一字形墙通常被连接成一体,形成不同截面形式的带翼缘剪力墙.T形截面剪力墙作为其中最典型的墙肢组合形式,其截面的不对称性会导致不同受力方向下的变形性能和塑性铰长度存在明显差异.为了揭示T形截面钢筋混凝土(RC)剪力墙塑性铰的形成和发展机制,建立了T形墙精细化有限元分析模型.在验证模型有效性的基础上,通过分析T形墙沿高度方向的应变和曲率分布,定义了T形墙塑性铰长度的取值方法,进而分析了塑性铰长度在全过程受力中的变化规律,并结合T形墙的损伤机理和截面应变分布详细阐释了不同设计参数对塑性铰长度的影响.研究结果表明:T形墙在翼缘受拉方向的塑性铰长度主要由受压混凝土的压碎范围决定,且取值相对较小,在整个加载历程中呈现先快后慢再快的增长趋势;而翼缘受压方向的塑性铰长度完全由受拉钢筋的屈服范围决定,其增长速率呈现不断减小的趋势.基于参数分析结果,提出了一种考虑弯矩梯度、剪切效应和纵筋滑移贡献的T形墙塑性铰长度简化计算公式.通过与试验结果的比对,验证了简化公式的准确性.所提公式符合T形墙的变形特征,且可应用于L形墙.研究成果可为带翼缘面RC剪力墙基于变形的抗震设计和性能评估提供依据.