水平荷载作用下密肋复合墙结构的变形计算
第２５卷，第４期２００９年１２月
世界地震工程
ＷＯＲＬＤＥＡＲＴＨＱＵＡＫＥＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧ
Ｖ０１．２５Ｎｏ．４
Ｄｅｃ．２００９
文章编号：１００７—６０６９（２００９）０４—００１２—０６
水平荷载作用下密肋复合墙结构的变形计算
郭猛１，姚谦峰１，黄炜２，陈国新２
（１．北京交通大学土木建筑工程学院，北京１０００４４；２．西安建筑科技大学土木工程学院，陕西西安７１００５５）
摘要：密肋复合墙结构是近年来应用在住宅领域中的一种新型建筑结构体系，目前关于地震作用下
密肋复合墙结构的变形计算方法尚不完善，采用等效剪力墙结构模型不能同时考虑密肋墙的有效弹性
模量和有效面内剪切模量，导致等效模型在水平荷载作用下的变形与实际结构存在一定误差。在试验
研究基础上，依据铁木辛柯剪切梁理论并考虑密肋墙体弹性常数取值和构造特点，建立了包含剪切变
形在内的密肋复合墙侧移曲线方程；同匀质混凝±墙侧移方程相比，密肋墙侧移方程中的弹性常数是
与墙体构造有关的变参数表达式。算例分析表明，等效混凝土墙结构模型的侧移变形计算结果较实际
结构偏小，在中高层结构中表现尤为明显，町能引起不可忽略的误差而导致结构存在安全隐患；建议对
等效混凝土墙模型的侧移变形结果进行修正，给出了初步的修正系数供Ｔ程设计参考。
关键词：密肋复合墙结构；等效剪力墙结构；变形；有效弹性模量；有效面内剪切模量；侧移曲线方程
中图分类号：，Ｉ’Ｕ３７；Ｐ３１５．９７文献标志码：Ａ
Ｔｈｅｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎｏｆｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎｆｏｒａｍｕｌｔｉ—ｒｉｂｂｅｄｃｏｍｐｏｓｉｔｅ
ｗａｌｌｓｔｒｕｃｔｕｒｅｕｎｄｅｒｔｈｅｈｏｒｉｚｏｎｔａｌｌｏａｄｓ
ＧＵＯＭｅｎ９１，ＹＡＯＱｉａｎｆｅｎ９１，ＨＵＡＮＧＷｅｉ２，ＣＨＥＮＧｕｏｘｉｎ２
（Ｉ．ＳｃｈｏｏｌｏｆＣｉｖｉｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＢｅｉｊｉｎｇＪｉａｏｔｏｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０００４４，Ｃｈｉｎａ；
２．ＳｃｈｏｏｌｏｆＣｉｖｉｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｘｉ’ａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＡｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｘｉ’ａｎ７１００５５。Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｍｕｌｔｉ—－ｒｉｂｂｅｄｃｏｍｐｏｓｉｔｅｗａｌｌｓｔｒｕｃｔｕｒｅｉｓｏｎｅｋｉｎｄｏｆｎｅｗｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｓｙｓｔｅｍａｐｐｌｙｉｎｇｉｎｈｏｕｓｉｎｇｄｏ?－ｍａｉｎｓａｔｒｅｃｅｎｔｙｅａｒｓ．Ｔｈｅｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎｃｏｍｐｕｔａｔｉｏｎａｌｍｅｔｈｏｄｏｆｔｈｅｍｕｌｔｉ－ｒｉｂｂｅｄｃｏｍｐｏｓｉｔｅｗａｌｌｓｔｒｕｃｔｕｒｅｕｎｄｅｒｔｈｅｅａｒｃｈｑｕａｋｅｆｕｎｃｔｉｏｎｉｓｓｔｉｌｌｉｍｐｅｒｆｅｃｔ．Ｔｈｅｅｑｕｉｖａｌｅｎｔｓｈｅａｒ－ｗａｌｌｓｔｒｕｃｔｕｒｅｍｏｄｅｌｃａｎｎｏｔｃｏｎｓｉｄｅｒｅｆｆｅｃｔｉｖｅｅｌａｓｔｉｃｍｏｄｕｌｕｓａｎｄｉｎ—ｐｌａｎｅｅｆｆｅｃｔｉｖｅｓｈｅａｒｍｏｄｕｌｕｓｏｆｔｈｅｍｕｌｔｉ—ｒｉｂｂｅｄｃｏｍｐｏｓｉｔｅｗａｌｌｓｉｍｕｌｔａｎｅｏｕｓｌｙ，ＳＯｉｔｃａｕｓｅｓｓｏｍｅｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎｅｒｌ＇ｏｒｓｂｅｔｗｅｅｎｔｈｅｅｑｕｉｖａｌｅｎｔｍｏｄｅｌａｎｄｔｈｅａｃｔｕａｌｓｔｒｕｃｔｕｒｅ．ＢａｓｅｄｏｎｔｈｅｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｓｔｕｄｙａｎｄＴｉｍｏｓｈｅｎｋｏ色ｓｈｅａｒｂｅａｍｔｈｅｏｒｙ，ａｎｄｃｏｎｓｉｄｅｒｉｎｇｅｌａｓｔｉｃｃｏｎｓｔａｎｔｖａｌｕｅａｎｄｔｈｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｆｅａｔｕｒｅｏｆｔｈｅｍｕｌｔｉ—ｆｉｂｂｅｄｃｏｍｐｏｓｉｔｅｗａｌｌ，ｔｈｅｌａｔｅｒａｌｄｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔｃｕｒｖｅｅｑｕａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｍｕｌｔｉ—ｒｉｂｂｅｄｃｏｍｐｏｓｉｔｅｗａｌｌｉｓｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄ，ｗｈｉｃｈｉｓｃｏｎｔａｉｎｅｄｓｈｅａｒｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎ．Ｔｈｅｅｌａｓｔｉｃｃｏｎｓｔａｎｔｏｆｔｈｅｍｕｌｔｉ－ｒｉｂｂｅｄｗａｌｌｉｓｖａｒｉａｂｌｅｅｌｅｍｅｎｔｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎｒｅｌａｔｅｄｔｏｔｈｅｗａｌｌｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ．Ｔｈｅｅｘａｍｐｌｅａｎａｌｙｓｉｓｉｓｉｎｄｉｃａｔｅｄｔｈａｔｔｈｅｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎｏｆｅｑｕｉｖａｌｅｎｔｃｏｎｃｒｅｔｅｗａｌｌｍｏｄｅｌｉｓｌｅｓｓｔｈａｎａｃｔｕａｌｓｔｒｕｃｔｕｒｅ，ａｎｄｔｈｅｐｈｅｎｏｍｅｎｏｎｄｉｓｐｌａｙｓｅｓｐｅｃｉａｌｌｙｏｂｖｉｏｕｓｌｙｉｎｈｉｇｈ—ｒｉｓｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ，ａｎｄｔｈｅｓｔｒｕｃｔｕｒａｌｓａｆｅｔｙｈｉｄｄｅｎｄａｎｇｅｒｃａｎｂｅｃａｕｓｅｄ．Ｔｈｅｐｒｅｌｉｍｉｎａｒｙｓｕｇｇｅｓｔｉｏｎａｂｏｕｔａｄｊｕｓｔｉｎｇｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎｒｅｓｕｌｔｏｆｔｈｅｅｑｕｉｖａｌｅｎｔｍｏｄｅｌｉｓｐｒｏｖｉｄｅｄｆｏｒａｒｅｆｅｒｅｎｃｅｉｎｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇｄｅｓｉｇｎ．
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｍｕｌｔｉ—ｒｉｂｂｅｄｃｏｍｐｏｓｉｔｅｗａｌｌｓｔｒｕｃｔｕｒｅ；ｅｑｕｉｖａｌｅｎｔｓｈｅａｒ—ｗａｌｌｓｔｒｕｃｔｕｒｅ；ｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎ；ｅｆｆｅｃｔｉｖｅｅｌａｓｔｉｃｍｏｄｕｌｕｓ；ｉｎ—ｐｌａｎｅｅｆｆｅｃｔｉｖｅｓｈｅａｒｍｏｄｕｌｕｓ；ｌａｔｅｒａｌｄｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔｃｕｒｖｅｅｑｕａｔｉｏｎ
收稿日期：２００９—０ｌ一１２；修订日期：２００９—０２—１５
基金项目：“十一五”国家科技支撑计划项目（２００６ＢＭ０４Ａ０２－０５）；国家自然科学基金项目（５０５７８０２１）．
作者简介：郭猛（１９８２一），男，博士研究生，主要从事混凝土结构抗震设计理论及新型建筑结构体系研究．Ｅ－ｍａｉｌ：ｇｕｏｍｅｎ９６７３＠１６３．ｔｏｍ
第４期郭猛，等：水平荷载作用下密肋复合墙结构的变形计算１３引言
密肋复合墙结构（又称密肋壁板轻框结构）是一种轻质、高强、节能、抗震的新型建筑结构体系，主要由密肋复合墙体、隐型外框及楼盖现浇形成，在我国陕西、河北、宁夏等地区的多层居民住宅建设中得到应用［１．３］。密肋复合墙是以截面及配筋较小的混凝土框格为骨架，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预制或现浇而成，与外边框柱、连接柱和暗梁形成的隐型框架共同构成结构体系的抗侧力构件。
对密肋复合墙结构体系的研究，前期工作主要集中在荷载作用下结构受力特点及破坏机理上，取得了大量的研究成果，并应用在工程实践中，而关于密肋墙结构在地震作用下变形计算的研究仍不够深入，缺乏比较合理的计算方法。既有密肋复合墙结构设计时一般采用模型等效方法，将密肋墙按抗弯刚度相等的原则等效为匀质混凝土剪力墙，用剪力墙结构的层间位移角与密肋壁板结构技术规程Ｈｏ给出的位移角限值进行比较以确定结构刚度的合理性。密肋复合墙的构造特点决定了墙体的主要弹性常数（Ｅ。、Ｇ。）是与框格单元截面尺寸、分布等有关的变参数，且两者之间不存在线性的比例关系。采用等效模型虽然可以保证结构的承载力精度要求，但不能同时考虑密肋复合墙的有效弹性模量Ｅ。和有效面内剪切模量Ｇ。，在水平变形计算方面存在一定的误差，尤其是对中高层密肋墙结构，误差可能达到不可忽视的程度。因此，本文在建立了包含剪切变形在内的密肋复合墙侧移曲线方程后，结合具体算例分析密肋墙与等效混凝土墙模型之间在侧移变形计算结果的差异并提出建议，以补充和完善等效模型设计方法。
密肋复合墙有效弹性常数
１．１密肋复合墙破坏模式与变形特征
密肋墙体破坏模式主要为剪切型破坏和弯曲型破坏∞Ｊ，其中弯曲型破坏的表现形式是隐形外框柱在较大轴向拉压力下先于内墙板破坏，内部墙板未能完全发挥作用时整体即因外框柱脚部钢筋拉断或混凝土压碎而失效，属于不合理的破坏形式，需要通过控制构件剪跨比、轴压比、外荷载条件等予以避免。合理设计的密肋墙大多数发生剪切型破坏，典型的破坏过程示意如图ｌ所示。剪切型破坏突出了密肋墙体的３个受力阶段，表现为：（１）现浇边框柱与暗梁形成的隐形外框与密肋墙板连接，二者变形协调，共同承受外力；（２）墙体中砌块由于受到框格的约束，某方向荷载产生的裂缝在反方向加载时将趋于闭合，并能继续有效承担荷载，这使得砌块参与结构的抗侧力体系成为可能；（３）密肋墙独特的构造特点使其承载力体系的３部分：砌块、框格单元和外框能够在荷载试验的弹性、弹塑性和破坏阶段依次发挥主导作用，逐渐降低构件抗侧刚度，具有多道抗震防线和分步延性破坏机制。
图１密肋复合墙体破坏过程
Ｆｉｇ．１Ｆａｉｌｕｒｅｐｒｏｃｅｓｓｏｆｔｈｅｍｕｌｔｉ—ｒｉｂｂｅｄｗａｌｌ
１２层密肋复合墙结构１／３比例模型的层间刚度测试和拟动力试验研究表明㈨，密肋墙在水平荷载作用下的变形属弯剪型，以弯曲变形为主。作为实腹式剪力墙，密肋复合墙是将力学性能相差悬殊的两种材料（钢筋混凝土、具有一定强度的轻质砌块）通过特殊构造转换成一种强度较高、抗震性能优良的结构受力构件，其中，承担水平剪力的主要部分是肋柱、肋梁和暗梁，填充砌块通过对框格的支撑作用间接分担一部分剪力，因此密肋墙的有效剪切模量相对于等厚度的混凝土墙要小很多，在抗弯刚度相差不大的情况下，由于剪
１４世界地震工程第２５卷
切刚度较小而导致密肋墙的剪切变形较混凝土墙大，在总变形中所占比重增加。从密肋墙体有限元分析结果也可知，水平荷载作用下密肋墙自身的变形与框剪结构变形曲线基本一致，呈弯剪型变形特征，随着外框架截面的加强，侧移曲线呈现的弯剪型特征将更加明显。
１．２有效弹性模量
’密肋复合墙体的两种组成材料一混凝土与砌块的力学性能相差太大，不能直接按匀质墙体计算其弹性模量，较为合理的近似计算方法有：面积等效法和复合材料法＂’７｜。弹性阶段的密肋墙在宏观上可视为一种以砌块为基体，以混凝土框格为增强纤维的等效弹性板，将单元模型分为两个不同的复合材料部分，按照单向单层复合材料模型的计算方法分别计算不同复合材料部分的主轴弹性常数，然后进行叠加并考虑一个方向的纤维在增强自身方向的同时还加强了垂直该方向弹性模量的作用，最终将密肋墙等效为正交各向同性的单层复合材料弹性板，如图２所示，有效弹性模量Ｅ。计算公式为：
Ｅ。＝丁ＥＩ＋Ｅｚ（１）
丢叫逢＋瓷，＋矗彘（２）
耻础即瞩，＋揣（３）晦２
ｃ一！＝＝＝兰篡雌曲捌戚，
式中：Ｅ，、臣为等效弹性板纵向、横向弹性模量；Ｅ。Ｅ。为墙体中混凝土和砌块的弹性模量；Ｘ为混凝土纤维中肋梁和外框梁纤维的体积分数；Ｋ、ｋ为墙体中混凝土和砌块的体积分数。随着肋梁肋柱数量增多，混凝土在墙体中分布越均匀，墙体越接近等效弹性板模型，弹性常数计算值也越接近试验结果。大量密肋墙体的荷载试验研究表明，上述公式的计算结果与试验实测数据符合程度较好，可以满足实际工程对设计精度的要求。
一般情况下，墙体中肋梁（外框梁）与肋柱（外框柱）的体积比接近１：１，所以可取Ｘ＝０．５代人式（２）与式（３），近似得出有效弹性模量实用计算公式为
Ｅ。＝叼ＫＥ。＋ｋＥ。（４）式中Ｅ。为密肋复合墙体有效弹性模量；叼为混凝土纤维修正系数，叼＝Ｏ．７，该式可在结构设计方案阶段用来进行初步估算。
１．３有效面内剪切模量
确定密肋墙的面内剪切模量时，必须考虑框格单元的整体作用，即肋梁肋柱对砌块形成的有效约束，限制了裂缝的延伸和发展，提高了砌块的力学性能，从而提高了密肋墙的剪切模量。文献［８］根据有效自洽法（ＥＳＣＭ）和相互作用直推法（ＩＤＤ），将墙体视为一种“基体一夹杂型复合材料等效弹性板”墙体，选取能够考虑肋梁肋柱整体作用的“夹杂一基体胞元”推导密肋墙的有效面内剪切模量Ｇ。，表达式为
．Ｇ。［卢。Ｏｌ（Ｇ。一Ｃ。）＋４Ｇ。Ｇ。］
，，、
”ｑ一（４３。Ｇ。＋｜｜Ｂ。ｄ）（Ｇ。一Ｇ。）＋４Ｇ。Ｇ。。Ｊ７
口＝Ｉ＋８３（６）Ｓ＝［Ｉ＇ｌｌ＂一２Ｉｎ（１＋ｔ２）一２ｔ２Ｉｎ（１＋ｔ２）＋４１２Ｉｎ（￡）］／２ｗ（７）式中：ｃ，、Ｇ。为混凝土和砌块的剪切模量、弹性模量；卢。、届。为混凝土和砌块的所占墙体的体积分数（即式（２）中的Ｋ、Ｖ。）；ａ和Ｓ是与墙体高宽比有关的系数，拟合式见式（６）、式（７）；￡为密肋墙体的半高。比较式（１）和（５）可知，两者之间不存在线性的比例关系。
２水平荷载作用下密肋复合墙的侧移曲线
弹性阶段且在小变形条件下，密肋复合墙各截面的转角比较小，最大挠度发生顶部自由端截面。以顶部
第４期郭猛，等：水平荷载作用下密肋复合墙结构的变形计算１５承受集中荷载为例，如图３，由材料力学知其弯曲变形产生
的挠度曲线方程是‰嘞ｂ＝器
（８）水平剪力将引起密肋墙横截面问的相互错动，这一变形方式会产生一个附加挠度，根据铁摩辛柯剪切梁理论：剪力作用形成的挠曲线斜率，等于每一横截面在其形心处的剪应变，则对任一横截面其斜率表达式为耋＝警＝差㈣出Ｇ。ＡＧ。Ｖ７式中：ＷＡ是截面平均剪应力７。；ａ为数值因子，矩形截面
ａ＝３／２。对（９）式积分并代入固定端处挠度为Ｏ的边界条
件，得到顶端由剪切变形产生的挠度方程为
图３
水平荷载作用下密肋墙体变形Ｆｉｇ．３Ｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｍｕｌｔｉ—ｆｉｂｂｅｄｗａｌｌｕｎｄｅｒｈｏｒｉｚｏｎｔａｌｌｏａｄｓＹｖ一＝ＹｖＩ。＝昔日（１０）
‘５２Ⅱ／１ＡＧＶｑ
考虑密肋墙剪切变形影响时，结构总体变形为弯曲和剪切变形的叠加，即Ｙ＝ＹＭ＋，，ｖ，则将式（８）、式（１０）代人该式可得：
，，一嘲一垤～＝３埘Ｅ＋巡』等（１＋搿）（
１】）．ｉＧｑＡ３１１，，一２ｙＭ一＋，，Ｖ～２＋——２一可‘１＋瓦府）（）
此即为顶端集中荷载作用下悬臂密肋复合墙的顶点位移公式，同理，可以得出墙体受倒三角形荷载、均布荷载时，顶端挠度计算式为：Ｙ＝６坠０％等（１＋掣）（倒三角形荷载）（１２）２一面７ｕ＋１葡’‘例二用彤伺飘，¨纠’ｙ＝÷等（１＋搿）（均椭载）（１３）
将上文中有效弹性模量Ｅ。和有效面内剪切模量Ｇ。代人式（１１）一式（１３），得出最终的密肋复合墙结构的侧移曲线计算公式。推导密肋墙有效弹性常数时采用的是理论分析和试验数据拟合相结合的办法，具有相当高的精度【５’７Ｉ，可以保证本文密肋墙侧移曲线方程在位移计算结果上的精确性。在表达形式上，密肋墙与普通整体混凝土墙完全一致［９】，不同之处在于墙体截面尺寸确定的条件下，混凝土墙的弹性常数和位移计算值是不变的，而密肋墙的Ｅ。和Ｇ。是与墙体本身构造特点有关的变量，当框格单元截面尺寸、数量及配筋按砌体规范关于构造柱和水平系梁的要求确定时，密肋墙退化为普通砌块墙体，而当框格单元截面尺寸、数量达到一定密集程度时，密肋墙体在面内将趋于刚性，直至达到混凝土剪力墙的极限状态，因此其位移计算值也相应介于带填充墙框架和普通混凝土墙的位移值之间。利用这个特点，可以对密肋墙结构进行优化设计，在密肋墙总体截面尺寸保持不变的情况下，利用框格单元的灵活布置实现墙体抗侧刚度的调整，因此密肋墙的合理设计是即考虑建筑设计的经济性又兼顾满足结构抗震需求的优化设计。
已建成的多层密肋复合墙住宅结构，设计过程通常采用手算和电算相结合的简化设计方法，主要步骤如下：（１）根据工程拟采用的密肋墙体形式编制程序，按照截面抗弯刚度等效原则将密肋墙转化为匀质混凝土墙；（２）采用三维空间分析软件ＳＡＴＷＥ、ＥＴＡＢＳ等程序，对等效混凝土剪力墙结构进行动力特性计算和内力分析；（３）依据内力计算结果选择合适的密肋复合墙板，采取适当的抗震构造措施，完成结构设计和施工图绘制。其中层间变形验算是参考程序计算等效剪力墙结构的结果，控制层问位移角小于１／８００Ｈ１。由于直接用混凝土墙的计算结果，而混凝土墙的剪切模量和密肋复合墙的有效剪切模量显然存在一定差别，某些情况下可能导致不应忽略的计算误差。。
３算例分析
以承受倒三角形荷载的密肋墙为例，比较本文给出的位移计算方法和等效模型计算方法的差别并进行，口ＵＮ
，ｎＨＨＵＵＦ一
１６世界地震工程第２５卷
的有效抗弯刚度Ｅ。和有效面内剪切模量Ｇ。采用式（Ｉ）与式（５）计算得Ｅ。＝８９５４．７Ｎ／ｍｒｎ２，Ｇ。＝３８２２．７Ｎ／ｍｍ２，施加倒三角形荷载，基底总剪力１００ｋＮ。采用抗弯刚度相等方法将密肋墙等效为匀质混凝土墙…，等效厚度为８６．０８ｒａｍ，取８６ｍｍ。侧移计算公式均采用式（１２），Ｃ３０混凝土＝３×１０４Ｎ／ｍｍ２、Ｇ＝０．４，Ｅ＝Ｉ．２×１０４Ｎ／ｍｒｎ２。假定墙体只发生弹性变形，侧向变形计算结果见表１。
口口口
口口口
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图４密肋复合墙截面尺寸
Ｆｉｇ．４Ｓｅｃｔｉｏｎｓｉｚｅｏｆｔｈｅｍｕｌｔｉ—ｆｉｂｂｅｄｗａｌｌ
密肋复合墙等效混凝土墙
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图５密肋复合墙立面图
Ｆｉｇ．５Ｅｌｅｖａｔｉｏｎｄｒａｗｉｎｇｏｆｔｈｅ
ｍｕｌｔｉ—ｒｉｂｂｅｄｗａｌｌ
由表１可知，密肋复合墙结构采用２种方法计算的水平位移值存在一定差异，相对差值基本保持在３０％左右，但随着层数的增加，两种方法计算所得的位移绝对差值增加较快，增加的程度同总高度的三次方成正比。比较两者计算结果时，应把绝对差值和相对差值结合起来考虑。对于５—６层的多层密肋复合墙住宅结构，相对于中高层结构而言对地震反应的敏感性降低，顶层水平位移差值在１０ｍｍ以内且忽略重力２阶效应时，不会给多层密肋墙结构设计带来质的改变。对于１０层以上的中高层密肋复合墙结构，相对差值上虽然同为３０％，绝对差值已接近４０ｍｍ，且随着层数的继续增加两者绝对差值将更大，结构对重力２阶效应反应的敏感性增强，必然给结构内力计算带来一系列较大的影响。
表ｌ密肋复合墙和等效混凝土墙侧移计算结果
Ｔａｂｌｅｌ’ｎｌｅｌａｔｅｒａｌｄｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔｃｏｍｐｕｔａｔｉｏｎｒｅｓｕｌｔｓｏｆｔｈｅｍｕｌｔｉ－ｒｉｂｂｅｄｗａｌｌａｎｄｔｈｅｅｑｕｉｖａｌｅｎｔｃｏｎｃｒｅｔｅｗａｌｌ
注：绝对差值指密肋墙值一等效混凝土墙值。相对差值指（密肋墙值一等效混凝土墙值）／密肋墙值Ｘ１００％。
算例给定的基底总剪力１００ｋＮ，大致接近于图４所示密肋墙体的开裂荷载。绝对差值除了与层数有关外，还与受到的外力有关，墙体承受超过小震的地震作用时，承受的地震荷载越大，绝对差值就越大，给结构造成的不利影响就越严重，可见用等效模型计算中高层密肋墙结构时存在一定安全隐患，必须进行层间位移和整体位移的调整。表１中密肋墙与等效模型的位移比值在１．４０一１．４５之间，考虑到对结构位移的过高要求可能难以实现经济合理的设计，以及地震作用下惯性力施加的快速性引起混凝土等材料力学性能的提高未予计及等有利因素，初步建议取位移放大调整系数为１．４。．
实际密肋复合墙结构设计过程中可以采用如下步骤解决等效模型位移计算误差：首先对等效模型位移计算结果进行放大，验算放大后的层间位移角是否满足规范要求；然后按位移相等的原则，逐步减小混凝土
第４期郭猛，等：水平荷载作用下密肋复合墙结构的变形计算１７４结论
（１）在前期试验研究基础上，依据铁木辛柯剪切梁理论并考虑密肋墙体弹性常数取值和构造特点，建立了水平荷载作用下包含剪切变形在内的密肋复合墙侧移曲线方程，分析了密肋墙与普通混凝土墙侧移曲线方程的不同之处，指出密肋墙的构造特点决定其抗侧刚度和水平位移值可以在墙体截面保持不变的条件下实现自由调整。
（２）等效混凝土墙结构模型不能同时考虑密肋复合墙的有效弹性模量Ｅ。和有效面内剪切模量Ｇ。，导致侧移计算方面存在一定的误差。算例分析表明，等效模型侧移计算结果较实际结构偏小，在中高层结构中表现尤为明显，可能引起不可忽略的误差而导致结构设计存在安全隐患。
（３）中高层密肋复合墙结构设计中，初步建议位移放大调整系数取１．４供工程设计参考使用，同时给出了验算步骤，以补充和完善等效模型设计方法在侧移计算方面的不足之处。
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水平荷载作用下密肋复合墙结构的变形计算
作者：郭猛， 姚谦峰， 黄炜， 陈国新， GUO Meng， YAO Qianfeng， HUANG Wei， CHEN
Guoxin
作者单位：郭猛,姚谦峰,GUO Meng,YAO Qianfeng(北京交通大学,土木建筑工程学院,北京,100044)，黄炜,陈国新,HUANG Wei,CHEN Guoxin(西安建筑科技大学,土木工程学院,陕西,西安
,710055)
刊名：
世界地震工程
英文刊名：WORLD EARTHQUAKE ENGINEERING
年，卷(期)：2009，25(4)
被引用次数：1次
参考文献(9条)
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本文链接：https://www.360docs.net/doc/fc9561882.html,/Periodical_sjdzgc200904003.aspx
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