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《砌体结构墙体抗侧承载中的剪切滞后问题》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、第!"卷第"期建筑结构"##"年"月砌体结构墙体抗侧中的剪切滞后问题张望喜易伟建(湖南大学土木工程学院长沙$%##&")[提要]利用弹性力学理论,在不作平截面假定的情况下,从理论上推导出无翼缘墙体和带翼缘墙体的应力分布函数,初步探讨了砌体结构墙体抗侧承载时的剪切滞后问题,进一步分析了翼缘、楼板的影响,并与采用平截面假定时的常规情形作比较,得出了一些较有意义的结论。[关键词]抗侧承载力应力分布剪切滞后’()*()+,-.)/(+,01234+*25,16+..758),.+/),+..2+89509*89*:7**)8;<+*)825/()/()2
2、,123).+*/9:4):(+59:*69/(27//()(1=2/()*9*23=.+5)*):/925,/()375:/92523/()89*/,9>7/92523/()*/,)**95/()4+*25,16+..69/(69506+..2,69/(27/69506+..9*=7/32,6+,8;?5+.1@950/()+33):/9252369506+..+58*.+>37,/(),.1,*905939:+5/:25:.7*9259*2>-/+95)8>1:25/,+*/95069/(/()0)5),+.,)*7./*>1/()(1=2/
3、()*9*23=.+5)*):/925;!"#$%&’(:.+/),+..2+8950;*/,)**89*/,9>7/925;*()+,-.)/(+,01一、前言用,取高度为8),长度为8&,厚度为*的单元体进行分在计算砌体结构墙体抗侧承载力时,通常采用平析。不计体力,则单元体所有力在)方向的平衡方程截面假定确定正应力分布,进而计算出墙体的正截面可写为抗弯承载力。事实上,由于剪切滞后的存在,随着墙体$!1$"C1.##(!)整体高宽比!/"的减小,墙体底部正截面应力分布越$)$&来越不符合平截面假定,再加上翼缘和楼板的影响,墙将式(!)中的应力以
4、)方向的位移/表示,即体内应力的分布更趋复杂。有关剪切滞后对砌体结构"$/!1#0$)墙体抗侧承载力影响的文献并不多见。本文欲在此方!($)$/面作些粗浅的探讨,以抛砖引玉。#"C1#1&$二、不考虑剪切滞后时无翼缘墙体底部截面正应式中0,1分别为墙体的弹性模量和剪切模量。力分布将式($)代入式(!)中有不考虑剪切滞后的影响时,墙体底部截面应变符""$/"$/合平截面假定,墙体的弹性模量取现行《砌体结构设计".2"##(F)$)$&规范》(A
5、可利用变量分离法,由式(F)方程可解得得墙体内的正应力!和剪应力"为1C1/#(3:2*(4)).-*95(4)))"!#$%"’(!())&5(6:((4&/2).7*((4&/2))(E)1%!@*"式中3,-,6,7,4为积分常数。!""+,!’%($&由图%可知,墙体底部()D#)为固定端,将位移#C1#%-#"*"(")@"/D#代入式(E)中,可得3D#。又由结构的对称性,对墙体底部截面右侧边缘()D墙体底部截面应力!关于轴)反对称,即为&的奇函1#,&D"/")处的最大正应力记数,据式($),(E)可得6D#。利用墙体顶端()D
6、!)上为!,则4%的正应力!1D#,结合式($),(E),可得4D!/"!,由!E’!/*""(")4%#此,墙体的位移表达式为三、考虑剪切滞后时无翼缘!!墙体的应力分布/#8*95())*((&)(E+)"!"2!在图%所示荷载作用下,墙式中8为由-7表示的积分常数。体的左侧边缘受到拉应力的作图%无翼缘砌体结构墙根据弹性力学理论的几何方程和物理方程,可得EG考虑剪切滞后时墙体的应力!,"的表达式为下,取高度为-%,长度为-1,厚度为,的单元体进行!"!4"!!!分析。不计体力,则单元体所有力在%方向的平衡方!!!"#$%&(%)&’(’)#$#
7、$#&$程可写为!(*)!!!#""!!(#&()(%)$’(’)%!!4%"5!4#&$#$#&$/!,(02)%%%1墙体上部所有荷载关于底部截面%+,中点)取矩为将式(02)中的应力以%方向的位移2表示,即4+#(’)’,-’(.)"%24*$!#$!!!!4!",%%!(0/)利用分部积分可得%24-0#"5!4!(*$+!+#&$!+%1#![$’()-&’()]#"&,#/&$!/&$将式(0/)代入式(02)中有假定图0中墙体%+,截面右侧边缘(’++/#)处的最##%24#%24大正应力为!,由式(*)可得#/!,(06)1#
8、%%%1!*!+利用变量分离法,由式(06)可解得!1#!!!’!+/#!&’()/&,/&$%!,24!(34$%&(44%)/04&