影响短肢剪力墙抗震性能的因素

袁芙蓉

（杨凌职业技术学院）

1 短肢剪力墙的定义

短肢剪力墙仍属于剪力墙结构体系，只不过是采用较短的剪力墙肢（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），而且通常采用T形、L形、]形、+形等。当这些墙肢截面高度与墙厚之比小于等于3时，它已接近于柱的形式，但并非是方柱，因此称之为“异形柱”。故从广义角度讲，宜将这种结构体系称之为“短肢剪力墙—筒体（或一般剪力墙结构体系）”。另外所谓”筒体”就是以楼电梯间所组成的钢筋混凝土核心筒；所谓“一般剪力墙”就是指墙肢截面高度与墙厚之比大于8的剪力墙。

2 短肢剪力墙结构的受力特点

短肢剪力墙结构体系一般自重较轻，开设洞口较大，侧移刚度比普通剪力墙较小。从整体来看，短肢剪力墙结构一般较高较细，破坏一般由受弯承载力控制，延性也比较好。在“T”形和“L”形截面中，墙肢的翼缘与腹板相交处会出现明显的应力集中现象。上下贯通的裂缝也较明显。短肢剪力墙的抗震薄弱位置建筑平面的角部墙肢和外边缘平面。

短肢剪力墙的整体性不是很好，在多数楼层中，墙肢不会出现反弯点，变形呈弯剪型，结构底部数层一般呈弯曲型，结构上部数层一般呈剪切型，承载能力一般较大。

3 短肢剪力墙抗震破坏形态

查阅相关资料可知，短肢剪力墙的破坏形态有两种：①因为抗剪不足形成的强肢剪切破坏；②由于弯矩而引起的弯曲破坏。

普通短肢剪力墙的破坏形态：当同时施加竖向轴压力和水平荷载时，裂缝会首先出现在墙肢和连梁交接位置，随着荷载的增大，试件的腹板位置先出现裂缝，然后向上不断扩展，裂缝不断向墙体顶部扩展，在翼缘与腹板交接位置，混凝土受压被压碎，钢筋逐渐屈服，试件破坏。

型钢短肢剪力墙的破坏形态：试验发现，当剪跨比λ≥2时，呈现弯曲破坏形态，剪跨比λ越大，弯曲破坏就更加明显。弯曲破坏时的过程：加载初始阶段，短肢剪力墙底部受拉，会首先开裂，型钢开始屈服，但是仍然处于弹性阶段，随着荷载的不断增加，剪力墙中间部分应力应变增加明显，此时，裂缝已经由受拉区开始向试件中间部分延伸，部分混凝土开裂后逐渐退出工作，应力主要由型钢来承担。型钢受拉区腹板和内翼缘也开始屈服，随着荷载的不断增加，型钢屈服区域也逐渐增大，开始向中部发展，最后受压区型钢也逐渐屈服。剪力墙根部混凝土被压碎，试件破坏。当λ＜2时，一般发生剪切破坏，试件在加载初期，混凝土开裂、型钢屈服形态与前者相同，荷载不断增加，试件底部的应力应变值较大，试件底部混凝土逐渐被压碎，试件中部混凝土受拉达到开裂应变后，中部出现45°斜向裂缝，型钢沿墙肢高度方向屈服。

4 影响抗震性能的因素

短肢剪力墙截面形式多样，在横向荷载作用下，内力分布也较复杂，所以影响抗震的因素也很多。

（1）对于“T”形以及“L”形截面的短肢剪力墙，在横向荷载作用下，墙肢翼缘处截面正应力分布不均匀，存在应力集中现象，也就是剪滞效应，构件正截面承载力不能充分发挥，因此构件侧向刚度会折减，影响结构的抗震性和延性。

（2）不同的截面形式，墙肢的宽厚比对短肢剪力墙的抗震性能影响也较明显。有研究表明，随着肢厚比的增大，屈服荷载逐渐减小。破坏荷载与肢厚比关系曲线近似呈抛物线，肢厚比在6.5左右时，破坏荷载值最大。有无翼墙也会影响结构抗震性能及延性。

（3）抗震性能的好坏还与配筋形式有关。大量试验研究表明，带暗柱配筋的短肢剪力墙比不带暗柱的短肢剪力墙耗能能力和抗剪承载力均有所提高；短肢剪力墙内配置型钢时其承载力、刚度、延性均有所提高。