’：．：，。-’．-I．．·鼍。j蘸睡一连系梁对联肢墙抗震性能的影响及设计建议邬玉娟，马珩，文丽娜(西南交通大学土木工程学院，四川成都610031)【摘要】运用大型有限元分析软件ANSYS对联肢墙进行地震作用下的时程分析，得出联肢墙结构在抗震设计时应重点注意的部位，并着重讨论了连系梁对联肢墙抗震性能的影响，提出了连系梁设计时的建议。【关键词】ANSYS；连系梁；联肢墙；地震反应【中图分类号】TU398’．2【文献标识码】B高层建筑结构中，由于剪力墙具有较高的刚度、承载剪切破坏，而跨高比大的连系梁则比较容易避免剪切破坏，能力和一定的耗能能力，因此应用十分广泛。高层剪力墙可达到较大的延伸率。所开孔洞的大小和数量直接影响其受力特点、内力分布情况和变形情况等。按照洞口大小和分布的不同，剪力墙可以分为：整体墙、小开口整体墙．联肢墙、壁式框架等。当剪力墙洞口较大，且排列整齐，可划分墙肢和连梁时，称为联肢墙。笔者曾用大型通用有限元软件ANSYS计算一典(a)X方向应力分布图(b)Y方向应力分布图(c)xY方向剪应力分布图型联肢剪力墙(整体系数a：6．025)，n强一图2应力分布图有限元模型如图1所示。输入埃尔森营I特罗波(El—Centro)进行时程分析，·Jl耄I由结构的应力分布图(图2)可以看釜t暮出，结构在底部墙肢和连梁处应力分誊布较为集中，是设计时应重点注意的跨高卜匕跨高比跨高比阻噩瞄随一图1联肢墙有部位。底部墙肢可以通过设置约束边(a)顶点位移与连系粱(b)基底剪力与连系粱(c)基底事矩与连系粱限元模型缘构件，并在约束边缘构件中配置足跨高比关系曲线跨高比关系曲线跨高比关系曲线图3跨高比对联肢墙的影响够数量的钢筋得到加强。而连系梁对剪力墙的抗震性能的影响较为复杂，是当今各国学者研究因此，在保证连系梁具有足够延性的前提下，应增大的重大课题之一。连系梁的跨高比，使剪力墙的刚度减小而降低地震作用，l连系梁对联肢墙抗震性能的影响因素丑盟并提高I剪=力墙的整体延性，同时使墙肢得到更好地保护，从而提高结构的安全度和抗震可靠性。1．1连系梁跨高比对联肢墙抗震性能的影响1．2连系梁配筋形式对联肢墙抗震性能的影响为了研究在地震作用下跨高比对联肢墙抗震性能的影在高层建筑中，联肢墙的连系梁的跨高比通常小于响，选取了lO组联肢墙，它们的连系梁跨高比不相同。在2．5，进入了深梁范畴。当采用普通梁的配筋形式，即使通埃尔森特罗波作用下，应用ANSYS软件分别对这些联肢墙过调整纵筋和箍筋比率或增大配筋量，也很难满足设计要(有限元模型与图1相似，从略)进行了时程分析。图3分求，而且不能改变其剪切破坏的属性。因此为了增加连系别给出了联肢墙顶点位移、基底剪力、基底弯矩与连系梁梁的延性，提高联肢墙的抗震能力，各国学者提出了不同跨高比的关系曲线。的连系梁配筋形式。从图中不难看出随着连系梁的跨高比增大，连系梁的新西兰坎特伯雷大学P．Paulay教授提出了沿对角线方刚度减小，联肢墙的顶点位移随之增加。基底剪力和弯矩向配置斜向交叉钢筋束的连系梁。在连系梁中采用这种配却是随着跨高比的减小而逐渐增大。这是因为跨高比增加，筋形式，大大改善了连系梁的延性。但由于剪力墙的墙厚降低了剪力墙的刚度和强度，剪力墙的延性相应得到增加，一般不大，交叉配筋难以施工且用钢量大等原因，在我国这对减小地震作用是有利的。较少使用。文献[1]指出，不同跨高比连系梁的剪力墙，连系梁可能达到的延伸率是不一样的。跨高比小的连系梁，在反[收稿日期]2004—04—09复荷载作用下，即使横向抗剪箍筋足够，也很难避免滑移[作者简介]邬玉娟(1978～)，女，硕士研究生。58四川建筑第24卷5期2004．1020世纪80年代初，清华大学提出了在高度中央开通长b≤(0．153~bbhb0)水平缝的连系梁。研究表明，这种连系梁一般为延性弯曲，破坏，但是刚度削弱过多，仅为原先的1／4，致使剪力墙的斜截面受剪承载力要求：．．1／A、整体性大大降低。1985年东南大学在此基础之上又提出了≤=一l0．38f,bbhb0+0．9f,—^b0}抗震连系梁的构造方案，即用纵向水平缝把连系梁分成上、，RE、J为了保证连系梁屈服早于墙肢，允许考虑地震作用时下两个尺寸相同的构件，但在跨度中部有混凝土键联系着。在地震作用下，混凝土键逐步开裂，成为两个以受弯为主连系梁局部开裂，连系梁的刚度可以适当折减。对于地震的构件，由剪切脆性破坏变为弯曲延性破坏，键中混凝土作用下的高层建筑，如果对连系梁采取了刚度折减后，仍发生连系梁斜截面受剪承载力不够时，则可区别不同情况，的剪摩擦可耗散一部分地震能