密肋輕鋼龍骨復(fù)合墻體的抗剪性能

姚謙峰，李 挺,2，郭 猛，袁 泉

(1. 北京交通大學(xué)土木建筑工程學(xué)院，北京 100044；2. 城市建設(shè)研究院，北京 100029)

密肋輕鋼龍骨復(fù)合墻體的抗剪性能

姚謙峰1，李 挺1,2，郭 猛1，袁 泉1

(1. 北京交通大學(xué)土木建筑工程學(xué)院，北京 100044；2. 城市建設(shè)研究院，北京 100029)

密肋輕鋼龍骨復(fù)合墻體是密肋結(jié)構(gòu)體系中的一種新型墻體構(gòu)件形式，具有現(xiàn)場(chǎng)施工連接方便，易于工廠(chǎng)成批化加工等優(yōu)點(diǎn)．為了研究其墻體的承載性能，對(duì)1/2比例密肋輕鋼龍骨復(fù)合墻體與普通密肋復(fù)合墻體進(jìn)行了低周反復(fù)荷載試驗(yàn)，對(duì)比研究了密肋輕鋼龍骨復(fù)合墻體的破壞形態(tài)、鋼骨應(yīng)變變化規(guī)律、抗剪承載力影響因素及其實(shí)用計(jì)算公式等．試驗(yàn)結(jié)果表明，兩者的破壞形態(tài)基本一致，輕鋼龍骨復(fù)合墻體的承載力明顯高于普通密肋復(fù)合墻體．最后結(jié)合試驗(yàn)數(shù)據(jù)給出了密肋輕鋼龍骨復(fù)合墻體的開(kāi)裂荷載與極限抗剪承載力的建議計(jì)算公式．

密肋結(jié)構(gòu)；密肋輕鋼龍骨復(fù)合墻體；試驗(yàn)研究；開(kāi)裂荷載；抗剪承載力

密肋結(jié)構(gòu)是一種新的結(jié)構(gòu)形式，其研究始于20世紀(jì)90年代初，是一種具有生態(tài)環(huán)保、節(jié)能抗震的新型建筑結(jié)構(gòu)體系[1-4]．其結(jié)構(gòu)構(gòu)造由預(yù)制密肋復(fù)合墻板與隱形外框及樓蓋裝砌整澆而成．其中，密肋復(fù)合墻板是以截面及配筋較小的混凝土框格為骨架，內(nèi)嵌以爐渣、粉煤灰等工業(yè)廢料為主要原料的輕質(zhì)混凝土砌塊預(yù)制而成．

密肋輕鋼龍骨復(fù)合墻體是將普通密肋墻體肋格中鋼筋骨架用輕鋼代替，并適當(dāng)配以構(gòu)造鋼筋，使密肋結(jié)構(gòu)向大開(kāi)間、中高層建筑發(fā)展成為可能，優(yōu)點(diǎn)如下：①輕鋼龍骨自重小，強(qiáng)度高，可工業(yè)化生產(chǎn)；②輕鋼龍骨在墻體中既可作為骨架支撐，又可作為受力構(gòu)件，與隱性外框有很好的連接；③橫向與豎向輕鋼龍骨通過(guò)焊接或螺栓連接形成骨架，整體性更好；④輕鋼與混凝土相結(jié)合，克服了單純輕鋼結(jié)構(gòu)抗側(cè)剛度小，保溫、隔音、防火性能差等缺點(diǎn)．

筆者對(duì)密肋輕鋼龍骨復(fù)合墻體與普通密肋復(fù)合墻體進(jìn)行低周反復(fù)加載試驗(yàn)，通過(guò)與普通復(fù)合墻的對(duì)比分析，重點(diǎn)介紹密肋輕鋼龍骨復(fù)合墻體的破壞形態(tài)、鋼骨應(yīng)變變化規(guī)律和承載力試驗(yàn)，根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果提出承載力計(jì)算公式，為新型復(fù)合墻體在密肋結(jié)構(gòu)體系中的應(yīng)用研究提供科學(xué)依據(jù)．

1 試驗(yàn)研究

1.1 試件設(shè)計(jì)

本文試驗(yàn)共選墻體試件兩榀，一榀是密肋輕鋼龍骨復(fù)合墻體(編號(hào)DW-5)，另一榀為普通密肋墻體(編號(hào)DW-6)．研究目的是在相同截面尺寸、含鋼率及加荷條件下對(duì)比兩者承載力的差異．

DW-5中肋梁、肋柱截面均為100,mm×50,mm，邊框柱、邊框梁截面均為100,mm×100,mm，邊框梁縱筋選用4Ф6，外框柱縱筋為4Ф14，肋格中輕鋼龍骨選用8根輕鋼L30×30×3，屈服強(qiáng)度為307,MPa，極限強(qiáng)度429,MPa，端部采用封頭板增強(qiáng)在外框中的錨固．截面尺寸配筋見(jiàn)圖1，混凝土、砌塊材料特性見(jiàn)表1和表2．

圖1 試件配筋Fig.1 Reinforcement details of specimen

表2 輕質(zhì)加氣混凝土砌塊材料特性Tab.2 Masonry material parameters

1.2 試驗(yàn)裝置及加載方式

本試驗(yàn)試件采用水平低周反復(fù)加載，試驗(yàn)加載裝置如圖2，加載方式如下．

圖2 試驗(yàn)加載裝置Fig.2 Experimental set-up

(1)豎向加載．設(shè)計(jì)豎向荷載值為110 kN，通過(guò)千斤頂施加在分配梁上，經(jīng)二次分配后分別作用于肋柱和框柱上．待豎向荷載穩(wěn)定后開(kāi)始施加水平荷載，同時(shí)保持豎向荷載不變．

(2)水平加載．采用作動(dòng)器：推力640,kN，拉力445,kN，沖程為±250,mm．試驗(yàn)采用混合加載方式，試件屈服前采用荷載控制，之后采用位移控制加載，以級(jí)差3,mm、4,mm、5,mm遞增，每級(jí)循環(huán)3次，加載至位移約為3倍屈服位移時(shí)停止反復(fù)加載．之后進(jìn)行單調(diào)加載直至試件破壞．

2 試驗(yàn)結(jié)果及分析

2.1 破壞過(guò)程與現(xiàn)象

從應(yīng)力應(yīng)變曲線(xiàn)可知：復(fù)合墻體的破壞大致經(jīng)歷3個(gè)階段：①當(dāng)荷載達(dá)到最大值約40%以前，荷載位移曲線(xiàn)接近線(xiàn)性變化，為彈性工作階段；②荷載達(dá)到最大值的80%～85%，墻體裂縫發(fā)展明顯，荷載位移曲線(xiàn)剛度顯著下降，為彈塑性工作階段；③荷載繼續(xù)增加，當(dāng)達(dá)到極限荷載時(shí)，試件破壞現(xiàn)象嚴(yán)重，墻體承載力隨位移的增加而下降，為墻體的破壞階段．

彈性工作階段：此階段墻體作為一個(gè)整體受力構(gòu)件，砌塊、肋格、外框變形協(xié)調(diào)，力學(xué)性能可視為一種復(fù)合材料等效彈性板．荷載位移曲線(xiàn)基本呈線(xiàn)性，試件卸載后殘余變形很小，曲線(xiàn)上顯示剛度基本無(wú)變化．隨著荷載的增加，曲線(xiàn)上出現(xiàn)明顯拐點(diǎn)，即達(dá)到開(kāi)裂荷載，此時(shí)密肋輕鋼龍骨復(fù)合墻體個(gè)別砌塊在拼縫處或周邊出現(xiàn)微裂縫．DW-5的開(kāi)裂荷載為38.7,kN，DW-6的開(kāi)裂荷載為25.2,kN．

彈塑性工作階段：隨著荷載的繼續(xù)增加，砌塊裂縫增加明顯，部分裂縫延伸進(jìn)入肋梁、肋柱中，外框中也出現(xiàn)了部分微裂縫．但由于肋梁、肋柱、外框所形成的框格整體性較好，其相對(duì)于內(nèi)嵌輕質(zhì)混凝土砌塊的強(qiáng)度、彈性模量都有所增大，從而有效地約束了砌塊中裂縫的發(fā)展．當(dāng)達(dá)到屈服荷載時(shí)，DW-5多條裂縫延伸到肋梁中，個(gè)別出現(xiàn)貫通現(xiàn)象．此時(shí)砌塊出現(xiàn)輕微剝落，肋柱中出現(xiàn)裂縫較少，兩側(cè)外框柱均在中下部產(chǎn)生少量水平裂縫，并延伸至墻體側(cè)面．此時(shí)墻體剛度退化明顯，滯回環(huán)面積增大，卸載后殘余變形大，塑性變形顯著．

破壞階段：荷載繼續(xù)增加，DW-5中的裂縫已在部分肋梁中貫通，延伸至框柱，并逐步形成沿對(duì)角線(xiàn)方向貫通整個(gè)墻體的彌散裂縫，各層砌塊出現(xiàn)破碎剝落現(xiàn)象，并逐步退出工作，壓區(qū)混凝土部分壓碎．當(dāng)達(dá)到極限位移時(shí)，墻體出現(xiàn)剪切滑移變形，肋梁上混凝土表皮脫落明顯，最終退化成僅由肋格和外框組成的純框架，且在肋梁上出現(xiàn)多處塑形鉸區(qū)．此時(shí)雖達(dá)到極限狀態(tài)，但仍可以承擔(dān)全部的豎向荷載，具有良好的抗倒塌能力．試驗(yàn)得到DW-5的極限荷載為124.8,kN，DW-6的極限荷載為81.5,kN．兩榀試件的最終破壞狀況如圖3所示．

2.2 破壞現(xiàn)象分析

密肋輕鋼龍骨復(fù)合墻體與普通密肋復(fù)合墻體在試驗(yàn)中的破壞形態(tài)大致相同，均是遵循“砌塊—肋格—外框”的破壞順序，屬剪切型破壞特征．

分析兩者墻體破壞現(xiàn)象的差別可知，密肋輕鋼龍骨復(fù)合墻體肋格表皮脫落現(xiàn)象較普通墻板嚴(yán)重，其中個(gè)別肋梁表皮大面積脫落，梁內(nèi)部的輕鋼龍骨清晰可見(jiàn)，表明肋格混凝土與輕鋼龍骨粘結(jié)性能較普通鋼筋混凝土差；輕鋼龍骨密肋墻體中砌塊的破壞程度也遠(yuǎn)較標(biāo)準(zhǔn)墻體嚴(yán)重．產(chǎn)生上述差別的原因是：①由于肋格的截面較小，限制了輕鋼龍骨的擺放并致使混凝土的保護(hù)層厚度偏?。虎诶吒裰形磁渲帽匾臉?gòu)造縱筋及箍筋；③輕鋼龍骨節(jié)點(diǎn)處由焊接形成骨架，由于其整體性強(qiáng)、剛度大，在加載過(guò)程中發(fā)生變形，存儲(chǔ)了相當(dāng)大的彈性應(yīng)變能，當(dāng)內(nèi)填砌塊達(dá)到極限強(qiáng)度后，輕鋼龍骨因受力減小而恢復(fù)變形，即刻釋放能量，導(dǎo)致砌塊、混凝土破碎甚至脫落，所以DW-5的砌塊開(kāi)裂破壞現(xiàn)象表現(xiàn)得更為充分．

圖3 試件破壞外觀(guān)Fig.3 Failure model of specimens

2.3 承載力分析

密肋輕鋼龍骨復(fù)合墻體與標(biāo)準(zhǔn)密肋復(fù)合墻體的抗震承載力試驗(yàn)實(shí)測(cè)值見(jiàn)表3，兩者骨架曲線(xiàn)對(duì)比見(jiàn)圖4．

表3 試件荷載特征點(diǎn)Tab.3 Characteristic points of load of specimens

從圖4中可以得到墻體的開(kāi)裂荷載點(diǎn)、屈服荷載點(diǎn)、最大荷載點(diǎn)和極限位移點(diǎn)，為承載力的對(duì)比提供依據(jù)．

其中，開(kāi)裂荷載確定是以滯回曲線(xiàn)出現(xiàn)較明顯拐點(diǎn)且滿(mǎn)足其為極限荷載的30%～40%為依據(jù)，屈服荷載采用圖解法且滿(mǎn)足其為極限荷載的80%～85%的方法確定，極限荷載取實(shí)測(cè)的荷載最大值，破壞荷載按實(shí)際位移確定，即層間位移角為1/50時(shí)認(rèn)為墻體達(dá)到破壞，以上荷載及位移值均取正反方向的平均值．

圖4 試件骨架曲線(xiàn)Fig.4 Skeleton curves of specimen

由表3及圖4分析可知：

(1)密肋輕鋼龍骨復(fù)合墻體開(kāi)裂荷載比普通墻板提高了53%，說(shuō)明肋格中輕鋼龍骨的存在延緩了墻體裂縫的出現(xiàn)．其原因是當(dāng)側(cè)向荷載引起的框格混凝土與砌體之間的界面應(yīng)力超過(guò)這兩種不同材料間的化學(xué)膠著強(qiáng)度時(shí)，填充砌體在某些部位與外框格分離，形成砌體斜壓桿并出現(xiàn)裂縫，此時(shí)達(dá)到開(kāi)裂荷載；而輕鋼龍骨增加了密肋墻體的剛度，限制了墻體位移，有效減小了框格混凝土與砌體間的界面應(yīng)力，從而大幅提高了墻體開(kāi)裂荷載；

(2)密肋輕鋼龍骨框格復(fù)合墻體的屈服、極限荷載較標(biāo)準(zhǔn)墻板分別提高了54%和53%，承載力增加明顯．這是因?yàn)檩p鋼強(qiáng)度高，且通過(guò)焊接形成骨架，整體性好，自身節(jié)點(diǎn)承載性能強(qiáng)，作為骨架支撐時(shí)可更好的保護(hù)外框節(jié)點(diǎn)；同時(shí)，與隱性外框有很好的結(jié)合，二者協(xié)同工作性能強(qiáng)；

(3)屈強(qiáng)比是屈服強(qiáng)度與極限強(qiáng)度的比值，從表中看出DW-5與DW-6相差不大，從屈服到極限荷載發(fā)展過(guò)程所對(duì)應(yīng)的位移較長(zhǎng)，也就是有約束的屈服段較長(zhǎng)，安全儲(chǔ)備大．破壞時(shí)，DW-5實(shí)測(cè)位移為30.0,mm，對(duì)應(yīng)荷載仍在極限荷載的90%以上，反映出墻體在大震下有很好的抗倒塌能力．

2.4 鋼筋應(yīng)變分析

2.4.1 外框柱鋼筋應(yīng)變

如圖5(a)所示，外框柱鋼筋在低周反復(fù)荷載下受墻體整體彎曲作用明顯，表現(xiàn)為一側(cè)受拉一側(cè)受壓，但DW-5表現(xiàn)出同側(cè)受拉應(yīng)變要明顯大于受壓應(yīng)變，其原因在于輕鋼龍骨有更好的支撐作用，在受壓時(shí)肋柱分擔(dān)了部分壓應(yīng)力，而受拉時(shí)作用不大；開(kāi)裂前整體性強(qiáng)，墻體協(xié)同工作，外框柱鋼筋應(yīng)變小且隨荷載的增減呈線(xiàn)性變化．進(jìn)入彈塑性階段后，砌塊逐漸開(kāi)裂且退出工作，墻體內(nèi)力重分布，外框柱鋼筋值突然增大．從DW-5鋼筋應(yīng)變可以看出，在達(dá)屈服荷載后，外框柱鋼筋開(kāi)始屈服，依然主要承受拉、壓應(yīng)力．

2.4.2 肋柱輕鋼龍骨應(yīng)變

肋柱按其在墻體中位置不同可分為邊肋柱與內(nèi)肋柱，應(yīng)變?nèi)鐖D5(b)和(c)所示．

(1)邊肋柱．邊肋柱輕鋼應(yīng)變較小，在開(kāi)裂前呈拉壓線(xiàn)性變化，而開(kāi)裂后其應(yīng)變逐漸由拉壓型向受拉型轉(zhuǎn)變，破壞時(shí)有少量屈服．開(kāi)裂前砌塊的抗剪作用大，應(yīng)變呈拉壓線(xiàn)性變化說(shuō)明邊肋柱主要與外框柱共同抵抗彎矩，開(kāi)裂后砌塊承擔(dān)的剪力卸載給附近的肋梁和肋柱，墻體的力學(xué)模型由整體彈性板過(guò)渡為剛架斜壓桿，邊肋柱通過(guò)銷(xiāo)栓作用承擔(dān)部分剪力，而墻體最后破壞現(xiàn)象可以看出邊肋柱混凝土裂縫很少，即所承擔(dān)的銷(xiāo)栓力小，所以邊肋柱應(yīng)變?。c普通墻板DW-6相比，輕鋼龍骨應(yīng)變要遠(yuǎn)小于鋼筋龍骨的應(yīng)變，這與DW-5內(nèi)墻板和外框柱整體性更好、輕鋼龍骨強(qiáng)度更高有關(guān)．

(2)內(nèi)肋柱．墻體開(kāi)裂前輕鋼龍骨應(yīng)變較小，開(kāi)裂后應(yīng)變有較小的突增，在骨架曲線(xiàn)超過(guò)極值點(diǎn)進(jìn)入下降段后，部分輕鋼龍骨開(kāi)始屈服．內(nèi)肋柱輕鋼龍骨主要通過(guò)銷(xiāo)栓作用承擔(dān)剪力，對(duì)裂縫的開(kāi)展與擴(kuò)張起到限制作用．

2.4.3 肋梁輕鋼龍骨應(yīng)變

肋梁由于與肋柱相交的關(guān)系可分為內(nèi)肋柱間肋梁和內(nèi)肋柱與邊肋柱間肋梁，應(yīng)變?nèi)鐖D5(d)和(e)所示．

(1)內(nèi)肋柱間肋梁．在達(dá)開(kāi)裂荷載前，輕鋼龍骨應(yīng)變較??；當(dāng)墻體開(kāi)裂且裂縫延伸到肋梁中時(shí)，輕鋼龍骨應(yīng)變有較明顯突變但總體應(yīng)變值不大；進(jìn)入破壞階段后，應(yīng)變值繼續(xù)增長(zhǎng)，但均未達(dá)到屈服．

(2)內(nèi)肋柱與邊肋柱間肋梁．開(kāi)裂荷載前內(nèi)肋柱與邊肋柱間肋梁應(yīng)變較小；墻體開(kāi)裂后應(yīng)變有突變；進(jìn)入破壞階段后，內(nèi)肋柱與邊肋柱間肋梁逐漸屈服，表現(xiàn)出左右兩側(cè)的砌塊開(kāi)裂比中間砌塊要嚴(yán)重，肋梁貫通裂縫多，表皮混凝土開(kāi)裂明顯．

綜上所述，砌塊對(duì)墻體的抗側(cè)剛度貢獻(xiàn)較大，分擔(dān)部分水平荷載；肋梁主要承擔(dān)水平剪力，并對(duì)砌塊形成有效約束，限制砌塊裂縫的延伸與發(fā)展；邊肋柱在彈性階段分擔(dān)部分整體彎矩，彈塑性階段承擔(dān)部分水平荷載；內(nèi)肋柱通過(guò)銷(xiāo)栓作用分擔(dān)部分水平荷載；外框柱主要承擔(dān)整體彎矩．

圖5 應(yīng)變曲線(xiàn)Fig.5 Strain curves

3 抗剪承載力計(jì)算

3.1 墻體開(kāi)裂荷載計(jì)算公式

開(kāi)裂荷載指墻板砌塊在均勻分布細(xì)小微裂縫的基礎(chǔ)上突然出現(xiàn)明顯裂縫時(shí)試件所承擔(dān)的荷載，骨架曲線(xiàn)表現(xiàn)為曲率有一定的突變．本文以第1批明顯裂縫的出現(xiàn)作為衡量標(biāo)準(zhǔn)．

彈性階段，墻體可視為一種以輕質(zhì)砌塊為基體，混凝土肋梁、肋柱、外框?yàn)樵鰪?qiáng)纖維的復(fù)合材料等效彈性板，所以在達(dá)開(kāi)裂荷載時(shí)密肋輕鋼龍骨復(fù)合墻體與普通密肋復(fù)合墻體計(jì)算方法相同．這里取密肋輕鋼龍骨復(fù)合墻體開(kāi)裂荷載計(jì)算公式為

式中：qtf為砌塊抗拉強(qiáng)度；qσ為砌塊正應(yīng)力；zη為肋梁肋柱對(duì)砌塊的約束效應(yīng)及混凝土漿液滲入系數(shù)．對(duì)于普通密肋復(fù)合墻體，根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果建議zη的取值為1.05，而對(duì)于密肋輕鋼龍骨復(fù)合墻體，由于輕鋼龍骨的存在肋梁肋柱對(duì)砌塊的約束明顯加強(qiáng)，故zη的取值必然增大，由試驗(yàn)實(shí)測(cè)開(kāi)裂數(shù)據(jù)回代反算得zη為1.61．則密肋輕鋼龍骨復(fù)合墻體的開(kāi)裂荷載計(jì)算公式為

3.2 墻體抗剪承載力計(jì)算公式

根據(jù)前期對(duì)密肋復(fù)合墻斜截面承載力的研究結(jié)論[4]，墻體抗剪性能主要是由肋梁鋼筋抗拉作用、砌塊裂縫面咬合作用、豎向壓力作用以及肋柱和框架柱中垂直鋼筋的銷(xiāo)栓作用等組成，影響因素主要有剪跨比、軸壓比、加載方式、肋格含鋼率、肋格劃分及截面面積、混凝土強(qiáng)度、輕鋼翼緣寬度與肋格寬度之比等．文獻(xiàn)[5]中普通密肋復(fù)合墻體的抗剪承載力的計(jì)算公式為

式中：Ac為混凝土的截面面積；ft為混凝土抗拉強(qiáng)度；Aq為砌塊截面面積； fyh為肋梁縱筋設(shè)計(jì)強(qiáng)度；Ash為單個(gè)肋梁的鋼筋面積．

對(duì)于密肋輕鋼龍骨復(fù)合墻體，由于肋格中改用輕鋼，所以肋梁的抗剪承載力改為(m?1)fahAah，m為肋格的層數(shù)，fah為肋梁輕鋼抗拉強(qiáng)度，Aah為單個(gè)肋梁中輕鋼的截面面積．參考《型鋼混凝土組合結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》(JGJ 138—2001)、型鋼剪力墻抗剪公式及內(nèi)加型鋼剪力墻中型鋼的抗剪作用[6-7]，本文提出肋柱中輕鋼的銷(xiāo)栓作用為其中：fav為肋柱中輕鋼的抗剪強(qiáng)度；Aav為單個(gè)肋柱中輕鋼的截面面積；n為墻體中肋格的跨數(shù)．所以密肋輕鋼龍骨復(fù)合墻體的抗剪承載力計(jì)算公式為

式中1α、2α分別為肋梁肋柱的影響系數(shù)，因?yàn)檩p鋼與混凝土粘結(jié)性較鋼筋與混凝土粘結(jié)性差，再由試驗(yàn)知達(dá)最大承載力時(shí)，輕鋼的應(yīng)變小于鋼筋應(yīng)變，且內(nèi)肋柱貢獻(xiàn)小于外框柱，所以通過(guò)試驗(yàn)及理論分析本文將公式調(diào)整系數(shù)定為α1=0.88，α2=0.6．

4 墻體設(shè)計(jì)建議與應(yīng)用前景展望

4.1 設(shè)計(jì)建議

(1)在肋格中加入適量縱筋及箍筋，增大輕鋼龍骨與混凝土的共同工作性能，并適當(dāng)調(diào)整外框柱配筋，防止墻體發(fā)生彎曲破壞．

(2)軸壓力在一定范圍內(nèi)對(duì)抗剪有利，但過(guò)大的軸壓應(yīng)力可使墻體發(fā)生端部混凝土被壓碎，屬于不利的破壞模式，建議N≤0.2fcb h ．

(3)剪跨比決定著墻體受力過(guò)程中彎曲和剪切作用的比例，本文借鑒課題組前期研究成果及型鋼混凝土組合技術(shù)規(guī)程，建議剪跨比λ取值范圍為1.0＜λ＜2.2．

4.2 應(yīng)用前景

試驗(yàn)研究及理論分析表明：對(duì)于墻體構(gòu)件來(lái)說(shuō)，密肋輕鋼龍骨復(fù)合墻體具有整體性好、抗側(cè)剛度大、可工業(yè)化生產(chǎn)、保溫、隔音、防火性好等優(yōu)點(diǎn)．對(duì)于結(jié)構(gòu)體系來(lái)說(shuō)，密肋輕鋼龍骨復(fù)合墻體結(jié)構(gòu)是一種理想的結(jié)構(gòu)形式，它有效地將密肋復(fù)合墻體和輕鋼混凝土結(jié)構(gòu)優(yōu)化成一種結(jié)合性較好、承載力較高、抗震性能優(yōu)良、生態(tài)環(huán)保的結(jié)構(gòu)體系，它不僅豐富了密肋結(jié)構(gòu)在工業(yè)民用建筑的應(yīng)用范圍，而且使密肋結(jié)構(gòu)向大開(kāi)間、中高層建筑發(fā)展成為可能，在進(jìn)一步的試驗(yàn)與理論研究后會(huì)有廣闊的應(yīng)用前景．

5 結(jié) 論

(1)密肋輕鋼龍骨復(fù)合墻體低周反復(fù)荷載試驗(yàn)表明，墻體的破壞經(jīng)歷3個(gè)階段：彈性工作階段、彈塑性工作階段和破壞階段，破壞形態(tài)與普通密肋復(fù)合墻體大致相同．輕鋼龍骨密肋復(fù)合墻體的承載力明顯優(yōu)于普通密肋復(fù)合墻體，延性與后者基本相同，是一種用于中高層及大跨密肋結(jié)構(gòu)中的理想的新型復(fù)合墻體．

(2)根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果提出了密肋輕鋼龍骨復(fù)合墻體開(kāi)裂荷載的計(jì)算公式及抗剪承載力的計(jì)算公式，為該新型密肋墻體承載力的進(jìn)一步研究提供了依據(jù)．

(3)與普通密肋復(fù)合墻對(duì)比可知，密肋輕鋼龍骨復(fù)合墻體中的肋梁肋柱采用輕鋼龍骨后，在提高承載力的同時(shí)，也帶來(lái)一些不利的破壞現(xiàn)象；為使其得到工程應(yīng)用，需要更合理地設(shè)計(jì)肋格截面，配置適量的構(gòu)造縱筋及箍筋，同時(shí)還要調(diào)整外框柱的配筋，在保證墻體發(fā)生剪切破壞的理想破壞狀態(tài)下充分發(fā)揮外框柱鋼筋的作用．

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Shear Bearing Capacity on Multi-Ribbed Composite Wall with Light-Gauge Steel

YAO Qian-feng1，LI Ting1,2，GUO Meng1，YUAN Quan1
(1. School of Civil Engineering，Beijing Jiaotong University，Beijing 100044，China；
2. China Urban Construction Design and Research Institute，Beijing 100029，China)

Multi-ribbed composite wall with light-gauge steel was a new wall with the benefits of easily construct connection、convenient factory cure and so on. In order to study the bearing capacity of multi-ribbed composite wall，based on experiment of two 1/2 scare composite walls，one of which was general composite wall and the other was composite wall with light-gauge steel，under low frequency cyclic and reversed lateral load，failure type and earthquake behavior about bearing capacity on them were studied. The results show that both of them have the same failure type，but the bearing capacity of the composite wall with light-gauge steel is better than the general composite wall. According to the experiment statistics，calculation formulae for cracking load and shear bearing capacity of multi-ribbed composite wall with light-gauge steel were given.

multi-ribbed structure；multi-ribbed composite wall with light-gauge steel；testing research；cracking load；shear bearing capacity

TU375

A

0493-2137(2011)07-0587-06

2010-03-12；

2010-05-31.

“十一五”國(guó)家科技支撐計(jì)劃資助項(xiàng)目(2006BAJ04A02-05).

姚謙峰（1956—2010），男，教授.

李 挺，tingting8107@hotmail.com.