1、.文 章 編 號(hào) 1002 -8412 ( 2011 ) 05 -0037 -08雙 向 單 排 配 筋L形剪力墻抗震性能試驗(yàn)研究 張 彬 彬1 ，3 ，曹 萬 林1 ，張 建 偉1 ，潘毅2 ( 1 北 京 工 業(yè) 大 學(xué) 建 筑 工 程 學(xué) 院 ，北 京 100124 ; 2 西 南 交 通 大 學(xué) 土 木 工 程 學(xué)院 ，四 川 成 都 610031 ; 3 中國(guó)建筑科學(xué)研究院 ，北 京 100013 )摘 要 為研究多層結(jié)構(gòu)中雙向單排配筋 L 形 剪 力 墻 的 抗震能力和力學(xué)特性 ，設(shè) 計(jì) 了 2 個(gè) 1 /2 縮尺的雙向單排 L 形 配 筋混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)單元模型 ，在軸壓比確定的

2、條件下 ，沿翼緣方向和腹板方向分別進(jìn)行了低周往復(fù)荷載試驗(yàn) ，分 析 了 試 件 的承 載 能 力 、剛 度 、滯回特性以及抗震性能 。 結(jié) 果 表 明 : 工程軸向的承載力 和耗能能力都優(yōu)于非工程軸向 ，實(shí)際工程中采用這種 節(jié) 點(diǎn) 是 可 行 的 。關(guān) 鍵 詞 混 凝 土 L 形 剪 力 墻 節(jié) 點(diǎn) ; 雙向單排配筋剪力墻 ; 抗 震 性 能 ; 滯 回 曲 線 ; 結(jié) 構(gòu) 試 驗(yàn)中 圖 分 類 號(hào) TU398 + 2 ; TU317文 獻(xiàn) 標(biāo) 識(shí) 碼 AExperimental Study on Seismic Performance of L-shear Wall Structure wi

3、th BidirectionalSingle Row of Steel BarsZhang Bin-bin1 ，3 ，Cao Wan-lin1 ，Zhang Jian-wei1 ，Pan Yi2 ( 1 College of Architecture and Civil Engineering，BeijingUniversity of Technology，Beijing 100124 ，China; 2 School of Civil Engineering，Southwest Jiaotong University，Chengdu 610031 ，China;3 China Academy

4、 of Building Research，Beijing 100013 ，China)Abstract: In order to study the aseismatic propertity and mechanical capability on the residential structure of multi-story L-shear wallstructure with bi-directional single row of steel bars，two 1 /2 reduced scale s L-shear wall with bi-directional single

5、row of steel barsmodels with certain reforcement ratio of RC are designed，separately along the web plate direction and the flange direction，the load-carrying capacity，stiffness，degenerated process and aseismatic behavior of the two models are analyzed，and the horizontal load-carrying capacity is eva

6、luated Based on the experiments results，it indicates that in the same reinforcement ratio of RC share wall，theload-carrying capacity and energy dissipation capacity of the engineering axial is superior to that of non-engineering axial，therefore it isfeasible to adopt this node in practiceKeywords: L

7、-shear wall structure; bi-directional single row of steel bars; seismic performance; hysteretic curve; experimental studyE-mail: betczbb 126 com究 備 受 關(guān) 注 ，出 現(xiàn) 了 多 層 鋼 結(jié) 構(gòu) 住 宅 體 系1 、異 形柱 框 架 結(jié) 構(gòu) 體 系2 、密 肋 壁 板 輕 框 結(jié) 構(gòu) 體 系3 等 多 種 結(jié) 構(gòu) 體 系3 。 其 中 混 凝 土 剪 力 墻 既 可 承 受 建 筑 的 豎 向 荷 載3 ，又 能 抵 抗 水 平 荷 載 ，具 有 良

8、 好 的 抗 震 性 能 ，同時(shí)可以作為 維 護(hù) 及房 間分隔構(gòu)件 ，因 此 混 凝 土 剪 力 墻 在 多 層住宅體系應(yīng)用上具有明顯 優(yōu) 勢(shì) 。 但 在 目 前 設(shè) 計(jì) 規(guī) 范和規(guī)程中有關(guān)剪力墻的條文 ，主 要 應(yīng) 用 于 10 層 及 10 層 以 上 的 高 層 建 筑 ，按 照 這 種 方 法來設(shè)計(jì)多層剪力墻結(jié)構(gòu) 造 價(jià) 偏 高 ，不 利 于 推 廣 。1引 言我國(guó)已經(jīng)推 行 墻體改革 進(jìn) 程及建筑節(jié)能強(qiáng)制標(biāo) 準(zhǔn) 的 實(shí) 施 ，推 行 低 能 耗 、抗 震 性 能 好 、性 價(jià) 比 高 的 節(jié) 能 建 筑 。北 京 市 已全面禁止 使用粘土磚制品 ，并 且 砌 體 結(jié) 構(gòu) 的 抗 剪

9、、抗拉強(qiáng)度主要由 砌塊與砂漿的粘 結(jié) 強(qiáng) 度 來 決 定 ，這種砌體的抗剪 、抗 拉 強(qiáng) 度 較 低 ，存 在 結(jié) 構(gòu) 或 構(gòu) 件 中 裂 縫 開 展 過 早 、過 大 、抗 震 性 能 較 差 等 問 題 。粘 土 磚 禁 用 以 后 ，新型多 層住宅結(jié)構(gòu)的研 4 6目 前 對(duì) 于 單 排 配 筋 剪 力 墻 的 配 筋 和 構(gòu) 造 措 施 ，還 缺 乏 相 關(guān) 的 試 驗(yàn)和理論分析依據(jù) ，因 此 有 必 要 對(duì) 其 進(jìn) 行 深 入 細(xì) 致 的 研 究 ，完善抗震設(shè)計(jì)方法 。 為 了收 稿 日 期 2011 -06 -08基 金 項(xiàng) 目 北京市科技攻關(guān)課題 ( Y06050600000702

10、2 ) ，北 京 市 屬 市管高校拔尖創(chuàng)新人才基金 ( 05004311200501 )Earthquake Resistant Engineering and Retrofitting Vol. 33 ，No. 5 2011.;工程抗震與加固改造 38 2011 年 10 月形剪力墻模型7 8 ，L 形構(gòu)件的 編 號(hào) 分 別 為 SWL-1 和SWL-2。2 個(gè) 構(gòu) 件 高 均 為 1350mm，墻 肢 厚 度 為140mm，豎直 分布筋和水平分布筋均采用 6 100，SWL-1 試件沿工程軸向加載，SWL-2 沿 非 工 程 軸 向 加載。SWL-1 試 件 配 筋 圖、立 面 圖 和 剖

11、 面 圖 如 圖 1 所示，SWL-2 試件配筋圖、立面圖和剖面圖如圖 2 所示。探 討 這 一 問 題 ，本 文 設(shè) 計(jì) 了 2 個(gè) 1 /2 縮 尺 的 雙 向 單排 配 筋 混 凝 土 L 形 剪 力 墻 模 型 ，分 別沿工程軸向和 非 工 程 軸 向 加 載 ，對(duì)其進(jìn)行了低周 反復(fù)荷載下的抗 震 性 能 試 驗(yàn) 研 究 分 析 。2模 型 結(jié) 構(gòu) 及 試 驗(yàn) 概 況設(shè)計(jì)了兩組縮比為 1 2的雙向單排配筋混 凝 土 L圖 1 SWL-1 試 件 配 筋 圖 、立 面 圖 、剖 面 圖 ( mm)Fig 1 Steel bar details，elevation graph and se

12、ction graph of the specimen SWL-1 ( mm)墻 體 節(jié) 點(diǎn) 和 加 載 板 均 采 用 C20 混 凝 土 現(xiàn) 澆 ，混試 驗(yàn) 加 載 裝 置 如 圖 3 所 示 ，沿 試 驗(yàn) 構(gòu) 件 頂 端 施凝 土 材料實(shí)測(cè)力學(xué)性能見表 1 ，鋼 筋 實(shí) 測(cè) 力 學(xué) 性 能 加 水 平 低 周 反 復(fù) 荷 載9 10 ; 首 先 施 加 一 豎 向 荷 載 P見 表 2 。= 403 2 kN，并 保 持 其 在 試 驗(yàn) 過 程 中 不 變 ，即 控 制 試Earthquake Resistant Engineering and Retrofitting October

13、2011張 彬 彬 ，等 : 雙 向 單 排 配 筋 L 形剪力墻抗震性能試驗(yàn)研究 第 33 卷 第 5 期 39 圖 2 SWL-2 試 件 配 筋 圖 、立 面 圖 、剖 面 圖 ( mm)Fig 2 Steel bar details，elevation graph and section graph of the specimen SWL-2 ( mm)件 的 軸 壓 比 為 0 30 ，然 后 再 施 加 水 平 荷 載 ; 距 離 基礎(chǔ) 頂 面 1500 mm 高 度 處 用 拉 壓 千 斤 頂施加低周反復(fù) 水 平 荷 載 ，并 且 在 試件 基 礎(chǔ)頂部及距基礎(chǔ)頂面 1500 mm

14、 處 分 別 布 置 一 個(gè) 位 移 傳 感 器 ，用 IMP 數(shù) 據(jù)采 集系統(tǒng)采集豎向荷載 、水 平 荷 載 和 水 平 位 移 ，繪 制滯 回 曲 線 ，人 工 測(cè) 繪 裂 縫 。試 驗(yàn) 分 為 兩 個(gè) 階 段 進(jìn) 行 :Earthquake Resistant Engineering and Retrofitting Vol. 33 ，No. 5 2011工程抗震與加固改造 40 2011 年 10 月第一 階段為采用 荷 載和位移 聯(lián) 合控制加載的彈性階 段 ; 第二階 段為采用位移 控制加載的彈塑性階段 。表 1 混凝土材料力學(xué)性能 Table 1 Mechanical proper

15、ties of concrete表 2 鋼筋的力學(xué)性能 Table 2 Mechanical properties of steel bars圖 3 試驗(yàn)加載示意圖 Fig 3 Test Set-Up載 F y 、極 限 荷 載 F u 的 實(shí) 測(cè) 值 及 其 比 值 見 表 3 。 cy =F c / F y 指 明 顯 開 裂 荷 載 與 屈 服 荷 載 兩 者 的 比 值 ; cu= F / F u 指 明 顯 開 裂 荷 載 與 極 限 荷 載 兩 者 的 比 值 ;c yu = F y / F u 指 明 顯 屈服荷載與極限 荷 載 兩 者 的 比值 ，也 就 是 屈 強(qiáng) 比 。屈

16、強(qiáng) 比 越 大 ，延 性 越 差 。根 據(jù) 試件 的 對(duì) 稱 性 ，明 顯 屈 服 荷 載 和 極 限 荷 載 取 正 、負(fù) 兩 個(gè) 方 向加載的平均值 。3試 驗(yàn) 結(jié) 果 與 分 析3 1承 載力實(shí)測(cè)結(jié)果 及 分 析試 件 的 明 顯 開 裂 水 平 荷 載 F c 、明 顯 屈 服 水 平 荷表 3 明 顯 開 裂 荷 載 、屈 服 荷 載 、極限荷載的實(shí)測(cè)值及相應(yīng)的比值 Table 3 Experimental results of cracking load、yield load and ultimate load and their ratio從 試 驗(yàn) 結(jié) 果 可 以 看 出 ，S

17、WL-1 ( 工 程 軸 方 向 加載 ) 試 件 的 屈 服 荷 載 和 極 限 荷 載 大 于 SWL-2 ( 非 工程 軸 方 向 加 載 ) 試 件 ，但 其開裂 荷 載和屈強(qiáng)比略大 于 SWL-2 。3 2延 性 性 能 分 析見 表 4 所 示 。分 析 時(shí) ，根 據(jù)正負(fù)兩向的屈服荷載確 定 正負(fù)兩向的屈服位移 ，根 據(jù) 試 件 的 對(duì) 稱 性 ，屈 服 位移 U y 取 正 負(fù) 兩 向 均 值 ; U d 為正負(fù)兩向彈塑性最大 位 移 的 均 值 ; P 為 彈 塑 性 位 移 角 ; = U d / U y 為 最 大 彈 塑性位移與屈服位移的比值 ，即 延 性 系 數(shù) ，它

18、是 反 映 剪 力 墻 延 性 的主要參數(shù)之一 。 試 件 的 位 移 、延 性 系 數(shù) 實(shí) 測(cè) 值 見 表 4 。明 顯 開 裂 水 平 荷 載 F c對(duì) 應(yīng) 的 明 顯 開 裂 位 移U c ; 明 顯 屈 服 水 平 荷 載 F y 對(duì) 應(yīng) 的 明 顯 屈 服 位 移 U y ，表 4 試 件 的 位 移 、延性系數(shù)實(shí)測(cè)值 Table 4 Experimental Results of Displacement and Ductility CoefficientEarthquake Resistant Engineering and Retrofitting October 2011試

19、件 編 號(hào)U c ( mm)U y ( mm)U d ( mm) P正 向負(fù) 向平 均正 向負(fù) 向平 均SWL-1SWL-20 540 655 288 573 269 394 278 9822 9337 7527 5141 2725 2239 511 /591 /385 9064 400試 件 編 號(hào)F c ( kN)F y ( kN)F u ( kN) cy cu yu正 向負(fù) 向平 均正 向負(fù) 向平 均SWL-1SWL-264 1072 54157 49233 56310 91144 99234 2189 28176 26265 00367 10172 50271 68218 750 17

20、10 2910 1470 2510 8620 865鋼 筋 規(guī) 格屈 服 強(qiáng) 度( N / mm2 )極 限 強(qiáng) 度( N / mm2 )伸 長(zhǎng) 率( % )彈 性 模 量( N / mm2 )6816400 26352 95369 24550 59460 30466 0119 6717 6127 502 01 1051 99 1051 93 105混 凝 土 等 級(jí)彈 性 模 量 ( MPa)立方體抗壓強(qiáng)度 ( N / mm2 )C202 55 10422 38張 彬 彬 ，等 : 雙 向 單 排 配 筋 L 形剪力墻抗震性能試驗(yàn)研究 第 33 卷 第 5 期 41 從 表 4 中 可 以

21、看 出 ，SWL-1 ( 工 程 軸 方 向 加 載 )的 延 性 系 數(shù) 比 SWL-2 ( 非 工 程 軸 方 向 加 載 ) 高34. 2 % ，說 明 SWL-2 試 件 的 延 性 低 于 SWL-1 試 件 。從 圖 4 可 知 :( 1 )滯 回 曲 線 比 較 : 試 件 SWL-1 滯 回 環(huán) 包 含 面積 較 SWT-2 大 、捏 攏 較 輕 、耗 能 好 、承 載 力 高 。 水 平位 移 較 試 件 SWL-2 大 。3 3剛 度 實(shí) 測(cè) 值 分 析試件頂點(diǎn)抗 側(cè) 移剛度衰 減 的規(guī)律能反映出整個(gè) ( 2 )試 件 在兩種不 同方向加載的初期 ，試 件試 件 的 剛 度

22、 衰 減 規(guī) 律11 12 ，試件各階段剛度 實(shí) 測(cè) 值及 衰 減 系 數(shù) 見 表 5 。表 中 K o 為初始彈性剛度 ; K c 為 明 顯 開 裂 割 線 剛 度 ; K y 為 明 顯 屈 服 割 線 剛 度 ; co = K c / K o ，表示從初始 彈 性到明顯 開裂過程中剛度 的 衰 減 ; yc = K y / K c ，表 示 從 明 顯 開 裂 到 明 顯 屈 服 過 程 中 的 剛 度 衰 減 ; yo = K y / K o ，表示從初始彈性 到 明 顯 屈 服 過 程 中 剛 度 的 衰 減 。SWL-2 沿 非 工 程 軸向加載的試件初始剛度比 較 大 ，彈 性

23、階段承載力較試件 SWL-1 高 ，這 是 因 為 試 件SWL-2 加 載方向和自身 的 對(duì)稱軸重 合 ，初 始 剛 度 較大 。兩試件在初始階段的滯 回 曲 線 所包 圍的 面積很 小 ，形 狀 細(xì) 長(zhǎng) ，而且試件在往 復(fù) 循 環(huán) 過程 中幾 乎沒有 殘 余 變 形 。在 這 個(gè) 階 段 ，試 件 SWL-1 的 滯 回 曲 線 明 顯 低 于 試 件 SWL-2 。( 3 )繼 續(xù) 加 載 過 程 中 ，兩個(gè)試件均出現(xiàn)了較多 表 5 試件各階段剛度實(shí)測(cè)值及其衰減系數(shù) Table 5 Experimental results of stiffness and its attenuation

24、 coefficient的 裂 縫 ，裂縫的產(chǎn)生和 延 伸 以及 鋼筋的壓彎 ，使 得 試件 的位移逐漸增加 ，滯 回 環(huán) 面 積 逐 漸 增 大 ，試 件 存 在 較 大 的 殘 余 變 形 ，表 明 試 件 已 進(jìn) 入 了 塑 性 階 段 ，但 試 件 SWL-1 在 相 同 荷 載 情 況下的位 移明顯大于試件 試 件 SWL-2 ，這 也 說 明 ，試 件 SWL-1 的 延 性 要 好 于 試 件 SWL-2 。 這 個(gè) 階 段 ，試 件 SWL 1 的 滯 回 環(huán) 面 積 比 試 件 SWL 2 大 ，說 明 試 件 SWL 2 的 耗 能 不 及 試 件 SWL 1 。( 4 )

25、 在 達(dá) 到 極 限 荷 載 時(shí) ，試件的有效塑性變形 能 力 逐 漸 減 弱 ，最 后 結(jié) 構(gòu) 破 壞 。 從剪力墻中的鋼筋 屈 服 開 始 ，滯 回 曲 線 的 面 積 就 不 斷 增 大 ，裂 縫 開 展 越 來 越 大 ，兩試件的剛度 也 明 顯退 化 。但 是 試 件 SWL-1 從 屈 服 到 破 壞 其位移增大明顯 大 于試件 SWL-2 ， 剛 度退化也比試件 SWL-2 慢 ?？?以 看 出 ，試 件 SWL-1 的 初 始 剛 度 小 于 試 件SWL-2 ，這 是 因 為 后 者 加 載 方 向 在 其 對(duì) 稱 軸 上 ，二 者在 開 裂 時(shí) 的 剛 度 退 化 相 差

26、不 大 ，從開裂到試件屈服 ，試 件 SWL-1 的 剛 度 退 化 比 試 件 SWL-2 稍 慢 ，試 件 SWL-1 的 yc 比 試 件 SWL-2 高 出 14 8 % ，也 說 明 試 件 SWL-1 的 延 性 較 好 。3 4 滯 回 特 性 分 析圖 4 反映了兩試件 在 低周反 復(fù) 荷 載 作 用下 的“水 平 荷 載 F-頂 點(diǎn) 水 平 位 移 U ”滯 回 曲 線 ，它 綜 合 反映 剪 力 墻 的 剛 度 、強(qiáng) 度 、變 形 和 耗 力 能 力 。3 5骨 架 曲 線圖 5 為 實(shí) 測(cè) 的 試 件 的“水 平 荷 載 F 頂 點(diǎn) 水 平位 移 U ”的 骨 架 曲 線

27、 。 從 圖 5 可 見 : SWL-1 、SWL-2構(gòu) 件 從 最 初 開 裂 、屈 服 到 進(jìn) 入 破 壞 的 全 過 程 中 ，骨 架曲 線 的 變 化 趨 勢(shì) 、幅 度 較 為 平 坦 ，構(gòu) 件 的 正 負(fù) 向 骨 架圖 4 “F-U”滯 回 曲 線Fig 4 Hysteretic curves of “l(fā)oad-displacement”Earthquake Resistant Engineering and Retrofitting Vol. 33 ，No. 5 2011試 件 編 號(hào)K o( kN / mm)K c( kN / mm)K y( kN / mm) co yc yoS

28、WL-1SWL-2204 61219 28118 70111 6064 7653 440 580 510 540 470 310 24工程抗震與加固改造 42 2011 年 10 月圖 5 “水 平 荷 載 F-頂 點(diǎn) 水 平 位 移 U”骨 架 曲 線Fig 5 Skeleton curves曲 線 近 似 原 點(diǎn) 對(duì) 稱 ，說明 構(gòu)件的工作性能比較穩(wěn)定 。3 6耗 能 能 力 計(jì) 算通過結(jié)構(gòu)耗 能 能力的大 小 可以評(píng)價(jià)結(jié)構(gòu)抗震性 能7 。滯 回 環(huán) 面 積 大 小可反映結(jié)構(gòu)消耗地震能量 的 多 少 ，結(jié) 構(gòu) 的 耗 能能力還可以通 過結(jié)構(gòu)的耗能系 數(shù) 來 反 映 。若 定 義 結(jié) 構(gòu) 的

29、 耗 能 系 數(shù) 為SAB C DA= U =U ESOB E + SODF式 中 ，U 為 滯回外包線所 圍 面 積 ( 達(dá) 到 極 限 位 移 ) ，即 圖 6 中 ABCDA 點(diǎn) 連 線 所 包 圍 的 面 積 SAB C DA ，其 值 表 示 結(jié) 構(gòu) 耗 散 的 地 震 能 量 ; U E 為 三 角 形 OBE 與 ODF 的 面 積 之 和 ，即 SOB E + SODF ，表 示 假 設(shè) 結(jié) 構(gòu) 處 于 彈 性 階 段 下 所 吸 收 的 地 震 能 量 。結(jié)構(gòu)的耗能系數(shù) 越 大 ，延 性 越 好 。本 試 驗(yàn) 模 型 的 滯 回 曲 線 為“弓 形 ”，通 過 對(duì) 試 件 試

30、 驗(yàn) 所 得 極 限 荷 載 點(diǎn) 滯 回 環(huán) 的 計(jì) 算 ，可 得圖 6 結(jié)構(gòu)耗能系數(shù)計(jì)算示意圖 Fig 6 Diagram for calculating structural energy dissipation coefficient Curve of the structure接 處 ( 外 側(cè) ) 出 現(xiàn) 一 條 長(zhǎng) 水 平 裂 縫 ，翼緣與基礎(chǔ)交接 處 也 出 現(xiàn) 水 平 裂 縫 。 第 二 循 環(huán) 40 kN 時(shí) ，翼 緣 距 離 基 礎(chǔ) 40 cm 處 出 現(xiàn) 一 條 水 平 裂 縫 ，140 kN 時(shí) 有 所 延 伸 ，125 kN 時(shí) ，翼 緣 距 離 基 礎(chǔ) 50 cm

31、處 出 現(xiàn) 一 條 斜 裂 縫 ; 135 kN 時(shí) ，腹 板 中 出 現(xiàn) 一 條 水 平 裂 縫 ，140 kN 時(shí) 延 伸 到 中 部 ，負(fù) 向 140 kN 時(shí) ，腹 板 出 現(xiàn) 水 平 裂 縫 ，170 kN 時(shí) 水 平 裂縫與原來的裂縫貫通 ，180 kN 時(shí) 翼 緣 出 現(xiàn) 的 水 平 裂 縫 貫 通 。 第 三 循 環(huán) 正 向 145 kN 時(shí) ， 腹 板 中 部 偏 上 ( 內(nèi) 側(cè) ) 出 現(xiàn) 一 短 水 平 裂 縫 ，原 來 中 部 出 現(xiàn)的水平裂縫開始 斜 向 下 發(fā) 展 ，腹 板 中 部 ( 外 側(cè) )出 現(xiàn) 一 長(zhǎng) 斜 剪 切 裂 縫 ，試 件進(jìn)入塑形階段 。 第 四

32、循 環(huán) 開 始 后 ，試 件 的 裂縫寬度隨著荷載的增加不斷增 寬 ，正 向 加 載 到 170 kN 時(shí) ，腹 板 中 部 出 現(xiàn) 的 裂 縫 達(dá)1 mm，底 部 裂 縫 達(dá) 2 mm，受 壓 端 出 現(xiàn) 酥 裂 ，受 拉 端 裂 縫 1 5 mm。第 六 循 環(huán) 正 向 加 載 到 355 kN 時(shí) ，翼 緣 原 來 上 部出 現(xiàn) 的 斜裂縫向斜下延伸 20 cm，翼 緣 內(nèi) 側(cè) 角 部 出現(xiàn)一水平裂縫 ，延 伸 到 墻 體 中 部 ，翼 緣 外 側(cè) 的 水U SW L 1U ( SW L 1 ) E= 7584 kNmm= 8651 kNmm則 結(jié) 構(gòu) 的 耗 能 系 數(shù) = 0 87U

33、 SW L 2= 6927 kNmmU ( SW L 2 ) E= 8431 kNmm則 結(jié) 構(gòu) 的 耗 能 系 數(shù) = 0 82從 耗 能 系 數(shù) 上 也 可 以 看 出 來 ，試 件 SWL-1 的 耗能 能 力 大 于 試 件 SWL-2 。3 7破 壞 特 征圖 7 ( a) 為 SWL-1 試 件 的 破 壞 裂 縫 圖 ，圖 7 ( b )為 SWL-2 試 件 的 破 壞 裂 縫 圖 。圖 8 ( a) 為 SWL-1 試件 的 最 終 破 壞 圖 ，圖 8 ( b ) 為 SWL-2 試 件 的 最 終 破壞 圖 。3 83 8 1破 壞 特 征試 件 SWL-1第 一 循 環(huán)

34、 正 向 加 載 到 125 kN 時(shí) ，腹 板 與 基 礎(chǔ) 交Earthquake Resistant Engineering and Retrofitting October 2011張 彬 彬 ，等 : 雙 向 單 排 配 筋 L 形剪力墻抗震性能試驗(yàn)研究 第 33 卷 第 5 期 43 圖 7 試 件 SWL-1 和 SWL-2 裂 縫 圖Fig 7 Crack modes of SWL-1 and SWL-2斷 ，試 件 破 壞 。3 8 1試 件 SWL-2在 第 一 循 環(huán) 正 向 50 kN 和 負(fù) 向 45 kN 時(shí) 試 件 都出 現(xiàn) 了 裂 縫 ，第 二 循 環(huán) 中 ，第

35、一 循 環(huán) 出 現(xiàn) 的 水 平 裂 縫延 伸 ，試件內(nèi)側(cè)端部基 礎(chǔ) 交 接處 有一條短水平 裂 縫 。 第 三 循 環(huán) 正 向 230 kN 時(shí) ，距 基 礎(chǔ) 底 部 30 cm 處 出 現(xiàn) 一 條 略 微 傾 斜 的 裂 縫 延 伸 到 墻 體 中 部 ，相 應(yīng) 的 L 形 內(nèi) 側(cè)也出現(xiàn)了裂縫 ，但 比 外 側(cè) 的 延 伸 長(zhǎng) 。第 四 、五 循 環(huán) 中 試 件 中 部 出 現(xiàn) 了 斜 裂 縫 ，并且裂縫的寬度不斷 增 加 。第六循環(huán)正向加載到 275kN 時(shí)，試件的受拉裂 縫寬度達(dá) 2mm，負(fù)向 加 載 過 程 中，試 件 中 部 的 斜 裂 縫 向下延伸，試件進(jìn)入塑性階段。第 七 循 環(huán)

36、 正 向 加 載 中 試件上部受拉裂 縫 3mm，底 部 裂 縫 3. 5mm，角 部 混 凝 土被壓酥。第八循環(huán)時(shí)上部裂縫 3 5mm，基礎(chǔ)底部 裂 縫 4 5mm，沒有新裂縫，壓酥區(qū)域增大，試件進(jìn)入 屈 服圖 8 試 件 SWL-1 和 試 件 SWL-2 破 壞 圖Fig 8 Failure modes of SWL-1 and SWL-2平 裂 縫 貫 通 ，腹板外側(cè)距離基礎(chǔ) 45 cm 處 出 現(xiàn) 一 條長(zhǎng) 斜 裂 縫 ，試 件 受 拉 區(qū) 裂 縫 寬 度 達(dá) 到 2 mm 5 mm，隨 著 循 環(huán) 的 增 加 ，受壓區(qū) 混凝土受壓脫落 ，鋼 筋 被 拉Earthquake Resi

37、stant Engineering and Retrofitting Vol. 33 ，No. 5 2011工程抗震與加固改造 44 2011 年 10 月階段。隨著循環(huán)的增加，試件的受 拉 裂縫寬度不斷增 大，受壓區(qū)混凝土受壓脫落，試件破壞。從 最 終 的 破 壞 結(jié) 果 中 可 以 看 出 ，低 周 反 復(fù) 荷 載 作 用 下 ，剪 力 墻 墻 肢 的 破 壞 比 較 嚴(yán) 重 ，但 是 兩 剪 力 墻節(jié) 點(diǎn) 處 的 破 壞 程 度 很 輕 ，說明采用這種簡(jiǎn)化節(jié)點(diǎn)是 可 行 的 。4結(jié) 論( 1 ) 兩 翼 緣 同 等 配 筋 的 情 況 下 ，單 排 配 筋 L 形 剪 力 墻 沿 工 程

38、 軸 向的延性優(yōu) 于沿非工程軸向 ，抗 震性 能 要 優(yōu) 于 沿 非 工 程 軸 向 的 抗 震 性 能 。( 2 ) 在 低 周 反 復(fù) 荷 載 作 用 下 剪 力 墻 的 節(jié) 點(diǎn) 破 壞 明 顯 輕 于 墻 肢 的 破 壞 ，說明可以在工程中使用這種 簡(jiǎn) 化 節(jié) 點(diǎn) 。( 3 ) 雙 向 單 排 配 筋 L 形 混 凝 土 剪 力 墻 結(jié) 構(gòu) 可 以滿 足 多 層 結(jié) 構(gòu) 的 抗 震 設(shè) 計(jì) 要 求 ，可 應(yīng)用在多層住宅 結(jié) 構(gòu) 體 系 中 。JGJ 3 -2002 ， Technical Specification for ConcreteStructures of Tall Build

39、ingS( in Chinese)楊 興 民 ，曹 萬 林 ，張 建 偉 等 三層單排配筋剪力墻結(jié) 構(gòu) 抗 震 性 能 試 驗(yàn) 研 究J 地震工程與工程震動(dòng) ，2009 ，2 ( 1 ) : 93 97Yang Xing-min， Cao Wan-lin， Zhang Jian-weiExperimental Study on Seismic Performance of a Three-layer Shear Wall Structure with Single Row of Steel BarsJ Journal of Earthquake Engineering and Engineer

40、ingVibration 2009 ，2 ( 1 ) : 93 97 ( in Chinese)曹 萬 林 ，孫 天 兵 ，楊 興 民 等 雙向單排配筋混凝土高 剪力墻抗震性能試 驗(yàn) 研 究J 世 界 地 震 工 程 ，2008 ，24 ( 3 ) : 14 16Cao Wan-lin， Sun Tian-bing， YangXing-minExperimental Study on Seismic Performance of High-riseShear Wall with Bi-directional Single Row of Steel BarsJ World Earthquake

41、Engineering，2008 ，24 ( 3 ) : 14 16 ( in Chinese)曹 萬 林 ，吳 定 燕 ，楊 興 民 ，等 雙向單排配筋 混 凝 土 低矮 剪 力 墻 抗 震 性 能 試 驗(yàn) 研 究J 世 界 地 震 工 程 ，2008 ，24 ( 4 ) : 19 21Cao Wan-lin， Wu Ding-yan， Yang Xing-min， et alExperimental Study on Seismic Performance of Low-riseRC Shear Walls with Bi-directional Single Row of SteelBa

42、rsJ World Earthquake Engineering，2008 ，24 ( 4 ) :19 21 ( in Chinese)曹 萬 林 ，殷 偉 帥 ，楊 興 民 ，等 雙 向 單 排 配 筋 中 高 剪 力墻 抗 震 性 能 試 驗(yàn) 研 究J 地震工程與工程振動(dòng) ，2009 ，29 ( 1 ) : 103 105 Cao Wan-lin，Yin Wei-shuai， Yang Xing-min， et alExperimental Study on Seismic Performance of Medium-height RC Shear Wall with Bi-directi

43、onal Single Row ofSteel BarsJ Journal of Earthquake Engineering andEngineering Vibration，2009 ，29 ( 1 ) : 103 105 ( inChinese)Barda F Shear Strength of Low-rise Walls with7 8 9 參 考 文 獻(xiàn) ( References) :1 劉 曉 ，沈 祖 炎 多層鋼結(jié)構(gòu)住宅綜 合經(jīng)濟(jì)指標(biāo)分析 J 建筑鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)展 ，2003 ( 1 ) : 60 63Liu Xiao， Shen Zu-yan Analysis of the Ove

44、rallEconomic Benefits for Multiple Story steel ResidencesJ Progress in Steel Building Structures，2003 ( 1 ) :60 63 ( in Chinese)曹 萬 林 ，徐 金 榮 鋼筋混凝土異形柱框架結(jié)構(gòu)抗震 設(shè)計(jì)的若干措 施J 世 界 地 震 工 程 ，2002 ，18 ( 1 ) :62 65Cao Wan-lin，Xu Jin-rong Some Construction Measuresof Seismic Design of R C Frame Structure with Spec

45、ial-shape ColumnsJ World Information on EarthquakeEngineering，2002 ，18 ( 1 ) : 62 65 ( in Chinese)賈 英 杰 ，姚 謙 峰 密肋壁板輕框結(jié)構(gòu)性能及設(shè)計(jì)方 法 研 究J 工 業(yè) 建 筑 ，2003 ，33 ( 1 ) : 20 22 ，31Jia Ying-jie，Yao Qian-feng Study on Properties andDesigning Method of Structure of Multiribbed Wall Slab2 103 11Boundary Elements D

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47、S( in Chinese) JGJ3 -2002 ，高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī) 程S12黃 雄 軍 ，趙 世 春 帶勁性鋼筋混凝土邊框 低 剪 力 墻 的試 驗(yàn) 研 究J 西南交通大學(xué)學(xué)報(bào) ( 自 然 科 學(xué) 版 ) ，1999 ，34 ( 5 ) : 535 539Huang Xiong-jun，Zhao Shi-chun Test Study on SteelReinforced Concrete Low Shear WallsJ Journal ofSouthwest Jiaotong University，1999 ，34 ( 5 ) : 535 539( in Chinese)( 下

48、 轉(zhuǎn) 第 57 頁 )4 5 6 Earthquake Resistant Engineering and Retrofitting October 2011黃 鳳 霞 ，等 : CFRP 加固鋼筋混凝土梁抗裂 、剛度等正常使用性能試驗(yàn)研究 第 33 卷 第 5 期 57 8 behavior of composite RC beams with externally bondedCFRPJJournal of Composites for Construction，August1998 : 132 137Hamid Rahimi and Allan Hutchinson Concrete b

49、eamsstrengthened with externally bonded FRP plates JJournal of Composition for construction，F(xiàn)ebrury，2001 :44 5楊 勇 新 ，岳 清 瑞 ，胡 云 昌 碳纖維布與混凝土粘結(jié)性 能 的 試 驗(yàn) 研 究J 建 筑 結(jié) 構(gòu) 學(xué) 報(bào) ，2001 ，22 ( 3 ) : 36 42Yang Yong-xin， Yue Qing-rui， Hu Yun-chang Theexperimental research of concrete bonding strengthenedwith CFRPJ

50、Journal of Building Structure，2001 ，22( 3 ) : 36 42 ( in Chinese)曹 雙 寅 ，滕 錦 光 ，邱 洪 興 ，林 立 外貼纖維復(fù)合材料加 固 RC 懸 臂 板 的 試 驗(yàn) 研 究 及 簡(jiǎn) 化 計(jì) 算J 土 木 工 程學(xué) 報(bào) ，2001 ，34 ( 1 ) : 39 43Cao Shuang-yin，Teng Jing-guang，Qiu Hong-xing，LinLi The experimental research and simplified calculationof stick fiber composites reinf

51、orcement RC cantileverplateJ China Civil Engineering Journal，2001 ，34( 1 ) : 39 43 ( in Chinese)CECS 146 : 2003 ，碳 纖維片材加固混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī) 程S2 ACI committee 440 ，Guideconstruction of externallyforthedesignand9 bonded FRP systems forstrengthening concrete structuresS 2000Philip A Ritchie，David ，Thomas，Lc Wu，and Guy MConnelly Extern