墻通常承受壓縮(拉伸)、彎曲和剪切。地震作用下,有5種破壞模式:斜壓破壞、剪切壓縮破壞、彎曲破壞、屈曲破壞和剪切滑移剪力凹破壞。剪跨比是反映剪力墻彎矩和剪力關(guān)系的重要參數(shù),決定了剪力墻的破壞模式。通??梢杂酶邔挶葋?lái)描述。根據(jù)墻體高寬比的不同,剪力墻呈現(xiàn)出不同的破壞特征。五種失效模式的具體表現(xiàn)如下:
1.傾斜壓縮破壞
發(fā)生在低層墻體(高寬比小于1)。在水平力的往復(fù)作用下,墻體出現(xiàn)對(duì)角裂縫或交叉對(duì)角裂縫。這些對(duì)角裂縫在斜向壓力下將墻分成許多小柱子。隨著荷載的增加,混凝土被破碎剝落成塊,箍筋鼓包或坍塌,構(gòu)件在剪切和斜壓作用下受損,具有明顯的脆性破壞特征,延性和耗能能力較差。
山東墻梁
2.剪切和壓縮破壞
發(fā)生在中高剪力墻(高寬比在1-2之間)。在水平力的往復(fù)作用下,墻體下部首先出現(xiàn)水平彎曲裂縫。隨著荷載的增加,裂縫逐漸向斜向發(fā)展,并向受壓區(qū)擴(kuò)展。斜裂縫不斷發(fā)展,延伸到墻底受壓區(qū)時(shí),坡度逐漸增大,趨于垂直。最后,剪力墻受壓區(qū)的混凝土在軸向壓力下發(fā)生劈裂破壞。破壞的延性和耗能能力優(yōu)于斜壓破壞。
3.彎曲失效
發(fā)生在高墻(高寬比大于2),剪力墻的變形主要是彎曲變形。在水平力的往復(fù)作用下,山東墻梁公司首先在墻體受拉區(qū)出現(xiàn)水平彎曲裂縫,裂縫繼續(xù)發(fā)展并延伸到混凝土受壓區(qū),因此受壓區(qū)高度逐漸減小。最后,受拉鋼筋屈服,伴隨著受壓區(qū)邊緣混凝土的壓碎,保護(hù)層的剝離,墻體產(chǎn)生更多的交叉斜裂縫和結(jié)構(gòu)損傷。該破壞具有良好的耗能能力和延性。
4.屈曲破壞
這件事發(fā)生在一堵高墻里。在水平往復(fù)荷載作用下,受壓區(qū)鋼筋先于受拉區(qū)鋼筋屈服而發(fā)生屈曲,混凝土被壓碎,最終導(dǎo)致結(jié)構(gòu)破壞,這種破壞非常脆,往往發(fā)生在軸壓比較大的情況下。
5.剪切滑移破壞
發(fā)生在剪力墻剛度突變處,常發(fā)生在施工縫處。這種故障非常脆弱,應(yīng)在設(shè)計(jì)中避免。