RC剪力墻連梁延性性能分析

王曉林

(太原學(xué)院基建處，山西 太原 030032)

0 引言

連梁的實驗?zāi)Ｐ腿缦?混凝土強度等級C30;縱筋強度等級HRB400，縱筋配筋率2.0%;箍筋強度等級HPB300，箍筋配箍率0.8%。連梁正截面大小尺寸b=200mm，h=800mm，凈跨為2400mm。在模型[1]上加載荷載時全部采用單調(diào)荷載加載，在模型頂部分別施加5N/mm2的豎向荷載，使每片墻肢的軸壓比均為0.3;同時在模型頂部施加方向水平向右的水平荷載，采用的加載方式是分步加載，每步基本保持均勻加載，一直到模型達到極限承載力為止，如圖1及圖2所示。

圖1 連梁模型受力簡圖

圖2 連梁模型及單元劃分示意圖

本文中重點研究連梁的延性性能受混凝土強度等級、縱筋配筋率及箍筋配箍率這三方面因素的影響。

1 連梁延性性能受混凝土強度等級的影響

在上文所述基本模型的基礎(chǔ)上，保持模型中連梁的縱筋配筋率和箍筋配箍率不變，通過只改變混凝土強度等級，來研究連梁的延性性能受混凝土強度等級的影響。本組試驗?zāi)Ｐ椭斜３制渌麠l件均不改變，剪力墻連梁的混凝土強度等級依次取為:C30、C40、C50和C60，相應(yīng)的模型依次命名為:MC30、M －C40、M －C50和 M －C60。由 ANSYS分析可得各模型的開裂位移、屈服位移及極限位移，并且通過計算可得到各模型的延性系數(shù)。有限元分析所得的結(jié)果如表1所示。

表1 不同砼等級的位移對比

從本組模型的位移統(tǒng)計結(jié)果和延性系數(shù)計算結(jié)果可以看出，連梁的變形性能和延性性能隨混凝土強度等級變化的規(guī)律是:在其他條件保持不變的前提下，開裂位移隨混凝土強度等級的提高變化不明顯，而屈服位移和極限位移隨混凝土強度等級的提高有比較明顯的增大，尤其是又C50提高到C60時，提高程度非常明顯;計算所得的延性系數(shù)隨混凝土強度等級的提高顯現(xiàn)出降低的趨勢，說明其延性性能是隨著混凝土強度等級的提高有所下降。

2 連梁延性性能受縱筋配筋率的影響

在上文所述基本模型的基礎(chǔ)上，保持模型連梁的中混凝土強度等級和箍筋配箍率不變，通過只改變縱筋配筋率，來研究連梁的延性性能受縱筋配筋率的影響。本組試驗?zāi)Ｐ椭斜３制渌麠l件均不改變，剪力墻連梁的縱筋配筋率依次取為:1.2%、1.4%、1.6%、1.8% 和 2.0%，相應(yīng)的模型依次命名為:M －Z1.2、M － Z1.4、M － Z1.6、M － Z1.8 和 M－Z2.0。由ANSYS分析可得各模型的開裂位移、屈服位移及極限位移，并且通過計算可得到各模型的延性系數(shù)。有限元分析所得的結(jié)果如表2所示。

表2 不同縱筋率的位移對比

從本組模型的位移統(tǒng)計結(jié)果和延性系數(shù)計算結(jié)果可以看出，連梁的變形性能和延性性能隨縱筋配筋率變化的規(guī)律是:在其他條件保持不變的前提下，開裂位移和屈服位移隨縱筋配筋率的提高變化不明顯，而極限位移隨縱筋配筋率的提高有比較明顯的增大;計算所得的延性系數(shù)隨縱筋配筋率的提高顯現(xiàn)出增大的趨勢，說明其延性性能是隨著縱筋配筋率的增大有所提高。

3 連梁延性性能受箍筋配箍率的影響

在上文所述基本模型的基礎(chǔ)上，保持模型連梁的中混凝土強度等級和縱筋配筋率不變，通過只改變箍筋配箍率，來研究連梁的延性性能受箍筋配箍率的影響。本組試驗?zāi)Ｐ椭斜３制渌麠l件均不改變，剪力墻連梁的箍筋配箍率依次取為:0.8%、1.0%、1.2%、1.4% 和 1.6%，相應(yīng)的模型依次命名為:M －G0.8、M － G1.0、M － G1.2、M － G1.4 和 M－G1.6。由ANSYS分析可得各模型的開裂位移、屈服位移及極限位移，并且通過計算可得到各模型的延性系數(shù)。有限元分析所得的結(jié)果如表3所示。

表3 不同配箍率的位移對比

從本組模型的位移統(tǒng)計結(jié)果和延性系數(shù)計算結(jié)果可以看出，連梁的變形性能和延性性能隨箍筋配箍率變化的規(guī)律是:在其他條件保持不變的前提下，開裂位移隨箍筋配箍率的增大變化不明顯，而屈服位移和極限位移隨箍筋配箍率的增大有比較明顯的增加;計算所得的延性系數(shù)隨箍筋配箍率的提高顯現(xiàn)出降低的趨勢，說明其延性性能是隨著箍筋配箍率的增大有所下降。

4 結(jié)論

本文在對剪力墻連梁進行大量的模擬運算之后發(fā)現(xiàn):混凝土等級升高，連梁延性有所變差?？v筋配筋率增大，連梁延性有所提高;箍筋配箍率增大，連梁延性也有所下降。

[1]劉滿紅.鋼筋混凝土剪力墻連梁受力性能分析[D].太原理工大學(xué)，2012.