[发明专利]一种密肋复合墙抗剪承载力的计算方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种结构承载力的计算方法，特别涉及一种密肋复合墙抗剪承载力的计算方法。

背景技术

密肋复合墙是以截面及配筋较小的钢筋混凝土为框格，内嵌以炉渣、粉煤灰等工业废料为主要原料的加气硅酸盐砌块或其它具有一定强度的轻质砌块制作而成，主要用于密肋结构中。长期以来，人们对于密肋复合墙抗剪机理及抗剪承载力计算方法的研究不够深入，现有的密肋复合墙抗剪承载力计算方法均是参考混凝土剪力墙和配筋砌体墙而提出的近似计算方法。

例如，一种承载力计算公式为：

V=1γRe[1(λ-0.5)(0.035fcAc+0.035fqAq+0.08N)+fyAs]]]>

式中：λ为墙体的剪跨比，取1.5和2.2为界限值；f_c为墙板内混凝土的抗压强度设计值；A_c为墙板内混凝土肋柱和连接柱的截面面积之和；f_q为墙板内砌块的抗压强度设计值；A_q为墙板内砌块的截面面积之和；f_y为墙板剪切面内纵筋的设计强度；A_s为墙板剪切面内肋梁纵筋的面积之和；N为墙体的轴向压力设计值，应满足N≤0.2fbh。该承载力计算公式是在假设密肋复合墙遵从斜截面破坏准则的基础上建立起来的，可称为基于斜截面破坏准则的抗剪承载力计算公式，其主要特征是：(1)假定破坏时密肋复合墙只存在一条45°方向的主斜裂缝；(2)假定肋梁钢筋全截面均匀受拉，肋梁全截面只存在拉力而不存在截面弯矩。

但是，密肋复合墙的构造形式不同于混凝土墙、砌体墙等实体墙，当密肋复合墙在达到抗剪承载能力极限状态时，所有框格内的砌块出现弥散裂缝，两边肋柱的柱底发生弯剪破坏(受拉侧肋柱呈拉弯破坏，受压侧肋柱呈压弯破坏)，中间肋柱裂缝相对较少或没有裂缝，肋梁端部均有竖向裂缝贯通，整个墙体没有真正意义上的贯通墙体的45°主斜裂缝。由于填充砌块强度较弱，水平荷载作用下密肋复合墙墙的主破坏面是某一水平薄弱层，如底层框格单元或中部框格单元，且破坏面集中在框格单元层的中间位置，而不是45°的斜截面。

由此可见，基于斜截面破坏准则建立的传统密肋复合墙抗剪承载力计算公式存在着两个无法解释的问题：第一，在理论上难以解释水平荷载下密肋复合墙体不存在主斜裂缝的破坏现象；第二，随着内填砌块强度的减小，肋梁所承受的拉力逐渐减小而承担的弯矩逐渐增加，即肋梁截面存在局部弯矩，斜截面破坏准则采用肋梁全截面承受拉力的假定显然不能合理解释肋梁截面应力变化特点，且往往过高估计了肋梁的抗拉作用而低估了约束条件下内填砌块的抗剪作用。因此，传统的基于斜截面破坏假设而建立的抗剪承载力计算方法难以精确计算密肋复合墙的抗剪承载力。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种密肋复合墙的抗剪承载力的计算方法，能够较好地符合密肋复合墙在水平荷载作用下的破坏特点和破坏规律，使承载力的计算更为精确。

为了解决上述问题，本发明公开了一种密肋复合墙抗剪承载力计算方法，包括以下步骤：步骤1，确定水平薄弱层位置；步骤2，计算水平薄弱层混凝土框格的抗剪承载力；步骤3，计算水平薄弱层填充砌块的抗剪承载力；步骤4，计算框格约束效应影响系数、墙体高宽比影响系数；步骤5，计算密肋复合墙的抗剪承载力。