基于ABAQUS的T形短肢剪力墙承载力研究

邹 鹏

（杨凌职业技术学院， 陕西 咸阳 712100）

1 短肢剪力墙的概念

“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”。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 试验目的

本文通过有限元分析软件 ABAQUS模拟T形的普通短肢剪力墙在单调荷载作用下的破坏时的应力云图，研究 T形短肢剪力墙承载能力，为建筑工程设计提供参考依据。

3 试验参数设计

本试验设计的T形普通短肢剪力墙，墙高为1500mm，截面为T形，翼缘宽为750mm，翼缘厚度为150mm，墙体宽度为900mm，腹板厚度为150mm，具体尺寸如图2-4所示，其内部纵向钢筋和箍筋配置如图1所示。

图1 T形短肢剪力墙截面尺寸

图2 T形普通短肢剪力墙配筋平面图

4 各部件的应力云纹图

试验分别截取了 T形普通短肢剪力墙混凝土和钢筋骨架在单调荷载作用下应力云纹图，如图3和4所示。

图3 T形普通短肢剪力墙混凝土在单调荷载作用下应力云纹图

如图3，由于T形截面的加载端在翼缘侧，出现了上述几个不同变形下的应力云。在侧移为1.875mm时，在加载端与固定端腹板右侧区域形成明显的压应力云，腹板形成两个小的主压应力区，而翼缘下侧应力较小。在侧移为3.125mm时，腹板在与加载方向呈45度方向形成小区域屈服现象。在侧移为5mm时，T形截面的翼缘内侧中下部相继出现屈服现象。在侧移为12.5mm时，混凝土有较大的刚度，翼缘侧中上部基本屈服。

图4 T形普通短肢剪力墙钢筋骨架在单调荷载作用下应力云纹图

如图 4，在侧移为1.875mm时，腹板钢筋应力较小，只有小部分分布筋与箍筋屈服，翼缘钢筋基本处于弹性状态。当侧移为3.125mm时，腹板钢筋的纵筋、分布筋、箍筋大部分屈服，形成加载点与固定端右侧的对角受压区。当侧移为5mm时，腹板钢筋大部分屈服，翼缘上部与下部纵筋、箍筋相继屈服。当侧移为12.5mm时，腹板 90%的钢筋屈服，翼缘下部钢筋屈服区域高度增加，整体出现明显的侧向变形。

5 结论

本文首先阐述了短肢剪力墙的定义和试件的参数，然后对单调荷载作用下的T形短肢剪力墙进行了应力云纹图分析，分析对比了短肢剪力墙混凝土和钢筋骨架的应力云纹图。得出了各构件在加载点均形成对角受压区；构件即将破坏时，混凝土有较大的刚度，翼缘侧中上部基本屈服，腹板 90%的钢筋屈服，翼缘下部钢筋屈服区域高度增加，整体出现明显的侧向变形。