理论教育 波形钢板-混凝土组合剪力墙抗剪承载力研究成果

波形钢板-混凝土组合剪力墙抗剪承载力研究成果

时间:2023-10-10 理论教育 版权反馈
【摘要】:文章在JGJ 138-2016《组合结构设计规范》的基础之上,采用叠加计算方法[109],见式,将钢筋混凝土剪力墙、型钢和波形钢板的抗剪承载力进行叠加,得到波形钢板-组合剪力墙的抗剪承载力计算公式。平钢板-混凝土组合剪力墙波形钢板-混凝土组合剪力墙3.5.2.2波形钢板-混凝土组合剪力墙抗剪承载力计算结果根据式可以计算出波形钢板-混凝土组合剪力墙的抗剪承载力,并将计算结果同有限元分析结果和试验结果对比,如表3.8所示。

波形钢板-混凝土组合剪力墙抗剪承载力研究成果

文章在JGJ 138-2016《组合结构设计规范》的基础之上,采用叠加计算方法[109],见式(3-29),将钢筋混凝土剪力墙、型钢和波形钢板的抗剪承载力进行叠加,得到波形钢板-组合剪力墙的抗剪承载力计算公式。

式中:Vc、Vs和Vp分别为钢筋混凝土剪力墙、型钢和波形钢板的抗剪承载力。

3.5.2.1 抗剪承载力公式的建立

(1)钢筋混凝土剪力墙和型钢的抗剪承载力计算公式

文章根据JGJ 138-2016《组合结构设计规范》中钢板混凝土偏心受压剪力墙斜截面受剪承载力计算公式,得到钢筋混凝土的抗剪承载力计算公式,见式(3-30)。

式中:N——竖向轴压力,当N大于0.2fcbh时,取0.2fc bh,N;

A——剪力墙的截面面积,mm2

Aw——T形、I形截面剪力墙腹板的截面面积,矩形截面剪力墙取A,mm2

Ash——配置在同一截面内的水平分布钢筋的全部截面面积,mm2

sv——水平分布钢筋的竖向间距,mm;

λ——计算剪跨比,当λ小于1.5时取1.5,当λ大于2.2时取λ=2.2;

h0——截面有效高度,mm;

ft——混凝土抗拉强度设计值,MPa;

fyv——水平钢筋的屈服应力,MPa。

型钢的抗剪承载力计算公式如下:

式中:fa——型钢的屈服应力,MPa;

Aa——型钢的截面面积,mm2

(2)内嵌波形钢板的抗剪承载力计算公式

文章在平钢板的基础之上,结合有限元分析结果,通过拟合得到内嵌波形钢板的抗剪承载力计算公式,见式(3-32)。

平钢板

波形钢板

式中:fp——钢板的屈服应力,MPa;Ap——钢板的截面面积,mm2;(www.daowen.com)

φs——稳定系数,见式(3-22);

ξ——折减系数。考虑到水平波形钢板-混凝土剪力墙在水平荷载作用下易在墙趾位置形成塑性区域,对极限承载力不利,根据有限元分析结果拟合得到竖向波形钢板ξ=1,水平波形钢板ξ=0.6。

(3)波形钢板-混凝土组合剪力墙的抗剪承载力计算公式

将式(3-30)、式(3-31)和式(3-32)带入式(3-29),得到波形钢板-混凝土组合剪力墙抗剪承载力公式,见式(3-33)。

平钢板-混凝土组合剪力墙

波形钢板-混凝土组合剪力墙

3.5.2.2 波形钢板-混凝土组合剪力墙抗剪承载力计算结果

根据式(3-33)可以计算出波形钢板-混凝土组合剪力墙的抗剪承载力,并将计算结果同有限元分析结果和试验结果对比,如表3.8所示。从表3.8中可以看出:计算结果与有限元分析结果基本吻合,误差基本均控制在10%以内,说明理论计算公式拟合效果较好,具有一定的可靠性

表3.8 有限元分析结果与计算结果的对比

续表

注:Fm,f为有限元分析得到的峰值荷载,Fm,c为计算峰值荷载。

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