试验协议对木剪力墙抗侧性能的影响

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1、试验协议对木剪力墙抗侧性能的影响【摘要】试验协议对确定木框架剪力墙的抗震性能至关重要。本文主要介绍了国外有关木剪力墙试验的ASTME72、ASTME564静力加载协议以及CUREE、SPD和ISO循环反复加载协议对木剪力墙抗侧性能的影响，将这些协议进行比较，并推荐将ISO试验协议作为剪力墙试验的标准加载协议。这将为我国木结构的理论和试验研究提供借鉴【关键词】木框架剪力墙；试验协议；抗震性能.L.编辑。【Abstract】Testingprotocolhasplayedaverylargeroletodateintheinv

2、estigationsoflateralperformanceonesheareshearicperformance1.引言轻型木结构中，房屋主要通过木框架剪力墙来承受风和地震作用引起的侧向荷载。木剪力墙试验在研究木框架抗震性能、分析足尺结构性能等方面发挥着巨大作用，研究人员主要通过木剪力墙试验的结果来判断目前设计程序和设计值的可靠性，研究墙体、基础锚栓等构造措施。试验协议对木剪力墙试验来讲，又是至关重要的。结构的试验协议有三部分内容：首先是确定试件模型包括材料、构造和边界条件，其次是要确定试件的位移或力的历程；第三是要对

3、试验结果进行分析，并利用试验结果对结构设计进行评价，研究延性和其薄弱连接件的性能。这三部分内容都是同等重要的，目前木剪力墙试验也主要是根据这三部分内容展开研究。研究者在试验过程中所采用的加载协议各不相同，主要包括静力加载、低周循环往复加载、伪动力加载与振动台试验等。本文主要介绍目前国际上常用的木剪力墙静力加载协议和循环加载协议。2.静力加载协议木剪力墙的侧向力主要由面板承受，然后通过钉子传递给木框架。根据覆面板和钉子的类型以及钉子的数量，国际结构规范(ICC2000)规定了木结构剪力墙容许的单位承载力。设计人员主要是通过表格

4、查询得到具体木剪力墙的抗侧承载力作为设计值，它们主要是由APA(美国工程木协会)利用ASTME-72和ASTME-564试验协议进行单向加载试验推导得出的〔1〕。我国《木结构设计规范》GB50005-2003〔2〕中附录Q也给出了相应木结构剪力墙抗侧力设计查询表，这些值是参考加拿大与美国的相关木结构标准得来的。2.1ASTME72标准。ASTME72(1995)标准是美国材料与试验协会制定的建筑用面板传导强度的试验方法〔3〕。该方法规定对试件以一定速度分别加载至3.0KN，7.0KN，10.5KN后完全卸载再

5、重新加载至下一个荷载点，当荷载达到10.5KN后完全卸载，重新加载直到试件破坏。ASTME72(1995)包括了确定部分墙体、地面、屋面结构性能的一些步骤。它主要是量测出地震荷载作用下，普通面板如胶合板、定向结构刨花板、石膏板等材料作为覆面板的木框架的承载力，即确定覆面板材料的相对性能。APA(美国工程木协会)根据ASTME72(1995)标准，进行了覆面板-钉子连接件的试验研究。其试验装置假定：墙体试验主要用来确定覆面板-钉子连接件的剪切能力。但实际试验时需要考虑试件的形式以及边界条件的影响,并且试验协议发展的趋势是对足尺构

6、件进行试验而不单是对覆面板进行试验。2.2ASTME564标准。ASTME564(1995)标准是美国材料与试验协会制定的剪力墙抗剪性能静力加载试验方法〔4〕。该试验方法提供两种加载顺序：静力加载和可选择的循环加载。静力加载规定先对试件以一定速度加载至10%期望极限荷载持续5分钟后完全卸载，再分别以1/3期望极限荷载为一级重新加载至荷载点后完全卸载再重新加载至下一个荷载点;可选择地循环往复加载方法规定先对试件以一定速度加载至10%期望极限荷载后完全卸载，再分别以1/3期望极限荷载为一级重新加载至荷载点后完全卸载，然后以相

7、同的加载方式反方向加载，如此形成循环往复加载方案，最后经过5轮循环加载直至试件破坏。ASTME564(1995)标准要求墙体尺寸为2.4m×2.4m(8ft×8ft)，若对不同尺寸和布置情况的墙体进行加载时，加载程序需进行修改，同时它要求试验施加约束要反映墙体与基础间的实际连接情况；ASTME72(1995)标准要求试验墙体由于水平荷载的作用，在底梁板与墙骨柱分离处施加抗倾覆锚固件。因此，试验中采用ASTME72(1995)标准所获得的墙体极限抗侧承载力和刚度比ASTME564(1995)标准要高。3.循环往复加载协议

8、木剪力墙试验以及试验协议的重点仍然停留在木结构覆面板剪力墙上，近年来才对胶合板剪力墙进行了试验研究。试验在选择使用的力-位移历程时，需要确定控制的类型（力或位移）、加载类型（单调或循环）、要求类型（近断层，非近断层）、加载速率（拟静力，动力）等。大多数剪力墙、