短肢剪力墙的弹塑性性能研究

短肢剪力墙的弹塑性性能研究

王磊

大庆鼎欣元建筑安装工程有限公司

摘要：现代建筑结构形式向着多样化和复杂化的方向发展，多种建筑墙体结构被应用到建筑施工中，短肢剪力墙就是其中一种，能够提高整体结构的承受能力，与以往应用的剪力墙结构相比应用优势较为明显。但是在实际应用过程中也存在一定弊端，要对主要的影响因素进行细致分析并进行针对性的改进设计，结合建筑工程施工建设的实际需要分析短肢剪力墙的弹塑性性能，在基础上设计合理的施工方案，保证墙体结构质量和性能符合施工设计要求。

关键词：短肢剪力墙；弹塑性性能；结构设计

短肢剪力墙结构是现代建筑工程施工中比较常见的结构形式，这种结构形式比较适合我国建筑施工建设需求。这类剪力墙结构的弹塑性性能是影响墙体结构质量的关键因素，要想对短肢剪力墙结构施工中的常见问题进行有效控制，必须要加强对弹塑性性能的研究和分析，了解影响这项性能的各项因素并通过合理设计实现对各类问题的有效控制，使该结构形式能够更好的应用于建筑工程施工中，以此推动建筑行业的进一步发展。

1.短肢剪力墙的弹塑性性能

1.1 肢强系数

肢强系数是短肢剪力墙结构中的一项重要数据，能够将墙肢的实际情况展示出来，墙肢系数主要通过墙肢面积及截面到墙肢之间的距离以及组合截面惯性矩等参数进行计算，利用相关公式能够将墙肢的强度体现出来。通过相关计算可以获得肢强系数但是对于各项参数之间的关系则无法进行确定。通相关研究可以发现，在其他参数得到有效控制后，若这项系数越小，短肢剪力墙结构的整体延性也越小，但是整体弯矩系数有所提升，这会在一定程度上加大整体墙体结构的负荷能力，剪力墙结构强度增加。通过对短肢剪力墙力学性能分析可以了解到，肢强系数在发生变化时整体结构的恢复能力也会受到较为影响，系数越低，恢复力越大。由此可见，肢强系数与短肢剪力墙的弹塑性性能呈正比例关系，系数越大，性能越优良。

1.2 整体性系数

整体性系数能够将建筑结构中的实际性能体现出来，短肢剪力墙的整体性系数主要指的是该结构的总约束刚度和强度，整体性系数=建筑层数×等效惯性矩×墙体最高水平×墙肢截面惯性矩的总和的6倍，由此公式计算可以体现出肢强系数，获得的数据只能代表整体性系数，无法体现出公式中各项系数之间的关系。通过相关研究可以发现，短肢剪力墙的整体系数在不断增加和墙肢的开裂弯矩在不断减小的过程中，墙肢的延性会有所下降，整体结构的荷载能力也有所增加，整体系数提升，剪力墙结构的弹塑性性能会得到改善。主要导致这种情况的原因为连梁总约束刚度增加，其与墙体结构弯矩比值下降，整体性系数提高，所以相关性能得到了优化。

1.3 翼缘宽度和连梁配筋率

翼缘宽度指的是墙肢的宽度，通过观察短肢剪力墙固定墙肢和连梁高度以及配筋率变化情况对建筑墙肢宽度的影响可以确定翼缘宽度与短肢剪力墙弹塑性性能的关系。翼缘宽度越大短肢剪力墙的弹塑性越高，主要是因为宽度加大后短肢的承载能力也有所增加，在较大作用力的影响下整体的抵抗力也有所提高，延性能力加大，所以不会受到震动作用的影响。钢筋混凝土结构中配筋数量与短肢剪力墙的弹塑性性能也有着较大关系，通过相关试验可以了解到，在特定的条件下，配筋率越大在实际应用过程中所承受的荷载力也越大，连梁的屈服度下降，那么在外界作用力的影响下无法实现作用力的均匀分配，削弱了内部转移的作用力，所以短肢剪力墙结构的弹塑性也有所下降。

2.短肢剪力墙弹塑性的影响因素

2.1承载力

钢筋材料与混凝土材料混合搭配后形成剪力墙结构，这类结构在实际应用过程中会受到钢材质量和性能的影响，也会受到混凝土材料各项系数的限制。要想提高剪力墙结构的弹性系数则需要对以上两方面因素进行严格管理和控制，保证整个流程的规范化操作以此提高结构弹性能力，保证结构承载力。

2.2变形能力

构件的延性直接关系到其在使用过程中的变形情况。试件的最大位移和屈服位移的比值可以体现出剪力墙构件的延性大小，比值较大则性能良好。剪力墙结构在外界作用力的影响下若变形能力比较强则消耗的能量也就越大，而且延性和变性能力与墙肢高度和厚度比也有着密切关系，是影响试件位移比值的关键因素。

3.短肢剪力墙的设计分析

短肢剪力墙结构在实际进行施工设计过程中需要考虑的因素比较多，要明确各方面作用力以及具体的施工设计需要来确定剪力墙的结构形态，控制连梁跨高比，严格按照相关原则进行操作。

3.1结构形态的合理选择

翼缘宽度是影响短肢剪力墙结构弹塑性性能的重要因素，宽度越大其破坏负荷也有所增加，那么在实际进行结构设计的过程中尽可能的减少一字形结构的使用。但是通过不断实践研究可以发现，T形和L形的剪力墙其整体强度偏低，必须要根据建筑工程施工建设的实际需要来进行选择和确定，保证结构形态的合理性。

3.2对连梁的跨高比进行有效控制

在其他参数系数确定的前提下，连梁的跨高比越大那么整体结构的弹塑性性能也就越大，但是不能随意增加比值，在具体进行施工设计的过程中需要充分考虑这一比值对结构整体破坏负荷和结构延性的影响，将这一数值控制在合理范围内。

3.3设计原则

“强墙弱梁”原则是短肢剪力墙建设过程中需要遵循的原则，一般要求连梁的强度要小于墙肢，能够在一定程度上增加结墙体结构的弹塑性能力，实际应用过程中的稳定和抗震性可以得到保障。

结语：短肢剪力墙的弹塑性性能关系到墙体结构整体的使用效果，实际开展结构设计工作时必须要结合建筑工程施工建设的具体需要来确定具体参数，将各项系数控制在合理范围内。另外，施工设计时需要考虑的因素也比较多，必须要保证整体结构形态和各项比值的合理性，各部位之间的关系要满足实际需求，这样才能保证短肢剪力墙结构的弹塑性性能达到建筑工程建设标准，提高整体结构体系的完善性。

参考文献：

[1]尚超,冯华.T形短肢剪力墙延性性能研究[J].施工技术,2017(S1)

[2]朱梦阳,张强.纵筋配筋率变化时十字形短肢剪力墙弹塑性分析[J].中国建设教育,2018,(05):29-31.

[3]刘滨权.短肢剪力墙的弹塑性性能研究[J].建材与装饰,2017（025):38-39.

[4]杨雨嘉.短肢剪力墙结构弹塑性分析及其性能研究[D].西南交通大学,2015.