摘要：大空間住宅剪力墻－樓板結構體系由于開間和進深較大，樓板在豎向均布荷載下產(chǎn)生過大的板邊端彎矩，且受板厚和剪力墻厚的限制，使得板墻節(jié)線成了板墻結構體系的薄弱環(huán)節(jié)，本文
應用正交各向同性彈性薄板理論，分析了鋼筋混凝土板墻節(jié)線在傳遞樓板邊端彎矩時的變形情況，
并分析了它的影響因素。推導出板墻節(jié)線出墻面位移及轉(zhuǎn)角的解析表達式;并將理論解與ANSYS有限元解進行比較,結果吻合較好。
關鍵詞：鋼筋混凝土；剪力墻；板墻節(jié)線；彈性薄板理論；轉(zhuǎn)角
1. 引言
隨著人們對住宅空間靈活性、多樣性、適應性和可改性的要求，出現(xiàn)了一種樓面無梁、墻面無柱、一戶一板的住宅結構體系大空間住宅剪力墻－樓板結構體系。由于這種新型結構的體系的開間及進深都比較大，在豎向荷載作用下，樓板傳遞給剪力墻的彎矩增大，而使得剪力墻要承受平面外彎矩，通常普通剪力墻主要承受平面內(nèi)彎矩和水平剪力，因此大空間住宅板墻體系中剪力墻的受力狀態(tài)就有別與普通剪力墻。另外受樓板板厚及剪力墻厚度的限制，板墻節(jié)線區(qū)域很小，使得此節(jié)線成了這種新型板墻結構體系的薄弱環(huán)節(jié)，對于板墻節(jié)線的受力性能和設計方法,目前各國的研究很少，現(xiàn)行的結構設計規(guī)范中也沒有對這類節(jié)線進行明確的規(guī)定。板墻節(jié)線在實際工程中屢見不鮮，其受力較為復雜，因此，板墻節(jié)線的受力性能和設計方法是我國當前工程設計迫切需要研究和解決的問題。
所謂的板墻節(jié)線，主要是指在板墻體系中剪力墻和樓板的相交核心區(qū)域與鄰近核心區(qū)的板端和墻端。
本文由彈性薄板理論導出了板墻節(jié)線撓度及轉(zhuǎn)角的級數(shù)解，其結果與ANSYS 有限元計算吻合較好，并分析了板墻節(jié)線撓度及轉(zhuǎn)角的影響因素，對以后研究板墻節(jié)線的受力問題及工程設計有一定的參考價值。
2. 計算模型
鋼筋混凝土板墻節(jié)線的力學計算模型[3]如圖1 所示。在整個剪力墻體上下層間反彎點處取出一片墻體, 假定墻體平面外彎曲的反彎點在每層的中線位置，這樣取出的計算分析模型中,剪力墻上下兩端為簡支，假設剪力墻的左右兩端也為簡支，墻體的高度等于層高?？杉俣袅蜆前鍨閯偨?，那么樓板周邊為固支。本文在分析時沒有考慮上下樓層之間的相互作用。
由于剪力墻的厚度較高度和寬度方向的尺寸小許多,可采用薄板理論進行分析。
模型的主要參數(shù)如下：剪力墻高（層高）h，墻寬a，墻厚tq ；樓板長b，樓板寬a，樓板厚tb，混凝土彈性模量Eo ，泊松比μo；鋼筋的彈性模量E1，泊松比μ1。
3. 樓板邊端彎矩的簡化
根據(jù)圖1 的計算模型,樓板在豎向荷載下產(chǎn)生板邊端彎矩,并傳遞給剪力墻。在分析時,假定將此平面外彎矩M 等效為在節(jié)線樓板厚b t 范圍內(nèi)沿墻高方向的一線性分布荷載,如圖2 所示。
6． 分析和建議
?。?）板墻節(jié)線出墻面位移和轉(zhuǎn)角由于受兩邊翼緣墻體的影響，在相同標高處沿墻寬方向不均勻分布，中間出現(xiàn)峰值，然后向兩端遞減。
?。?）從板墻節(jié)線出墻面位移和轉(zhuǎn)角的公式（10）和（11）中可以看出隨著板厚tb的增大，兩者成減小趨勢。而墻厚tq的越大
越大，所以板墻節(jié)線出墻面位移和轉(zhuǎn)角越小，由此
可見在工程設計中為減小節(jié)線的出墻面位移和轉(zhuǎn)角在一定程度上可以增大板墻的厚度。
?。?）由于本文主要進行的是板墻節(jié)線線彈性范圍內(nèi)的研究，所以沒有討論配筋率對板墻節(jié)線
出墻面位移和轉(zhuǎn)角的影響，但從公式中可以看出，隨著撓曲剛度
的增加，位移和轉(zhuǎn)
角越小，可見通過提高剪力墻混凝土等級和配筋率來增大剪力墻的等效彈性模量q E ，進而增大了
撓曲剛度，從而有效的減小板墻節(jié)線的出墻面位移和轉(zhuǎn)角。
?。?）由公式（5）可知，板墻節(jié)線所承受的板邊端彎矩沿剪力墻寬度方向是兩頭小、中間大，
要承受一定量的扭矩，這必定使板墻節(jié)線發(fā)生扭轉(zhuǎn)變形，因此工程設計中有必要配置一些抗扭鋼筋。
?。?）對于節(jié)線的抗變形能力，本文只進行了線彈性階段的理論分析，而在塑性階段的變化情況還需要進一步研究。
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