你们管这个也叫非结构构件?! 关于什么是结构什么是非结构,在结构工程专业的内外之间存在一个认知的鸿沟。 在不搞结构工程的人那儿,似乎只要不能徒手掰弯的都是结构,以至于填充墙、管道、铝合金门窗……都是结构。搞装修的人管这些 叫“ 硬装 ”;在搞结构的人看来,它们都是“非结构构件”。
你们管这个也叫非结构构件?!
是的, 他们确实管一些 现浇钢筋混凝土墙 叫非结构构件,并且振振有辞。 简单地说,所有不必符合钢筋混凝土规范中对剪力墙的种种验算和构造要求的钢筋混凝土墙,都是非结构墙。它们不被计入结构的承载力验算,而仅作为承载力储备。
它们形式多样,用途广泛,还各自有好听好记并且中国人也毫无阅读障碍的名字(上图)。今天要讲的,就是一个关于 方立壁 的悲伤故事。
1 刚接RC填充墙
再比如在2016年的熊本地震中:
或者是在我们的试验中:
2 设缝RC填充墙
于是有人出主意。既然这些非结构墙不参与结构承载力验算,在地震中又那么容易坏,不如索性在它们和主体结构之间设置一道缝,把它们和主体结构拆散。比如像下图这样:
至于为什么把缝设置在墙底而非墙顶,其实主要是为了施工方便考虑。这些RC填充墙是和主体结构一起浇筑的,若要在墙顶设缝,反而不好施工了呢。
3 设缝RC填充墙+消能器
这个想法,emmm,怎么说呢,对我其实没有太大的吸引力。但也不妨试试,万一好玩儿呢?
我们想了两种布置消能器的形式。一种是延续墙下设缝的施工传统,把消能器布置在底部缝隙中,姑且称之为“ 底部消能墙 ”;另一种是把消能器布置在墙肢的反弯点处,也就是墙肢的中间,姑且称之为“ 中间消能墙 ”。
我们认为 二者各有所长 :底部消能墙照顾了传统的设缝施工工艺;中间消能墙受力更加合理。 但是试验表明, 二者又各有所短 (现在可以开始悲伤了) 。
底部消能墙 悬臂较长,墙肢开裂后其变形占比很大,消能器发挥的作用就小了。其破坏主要集中在墙肢的根部。先是受弯屈服,继而两侧混凝土压溃,钢筋屈曲,最后直接丧失了抗剪承载力。
![](http://g.co188.com/img/topics/new_topics/images/blank.gif)
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然而,在设计之初并没有考虑栓钉群在弯剪耦合作用下的承载力验算,而仅仅验算了其受剪承载力。中间消能墙的消能器连接部位最终的锥状破坏形态也印证了这一猜想。
欲知详情,在 2021年5月2日 前可点击左下角“ 阅读原文 ” 免 费下载全文,或在5月2日之后按DOI索骥。欢迎大家批评指正。
https://doi.org/10.1016/j.engstruct.2021.112099