Page 293 - 《振动工程学报》2026年第3期

第 3 期 张品乐，等： 塑性铰区采用混杂纤维 ECC 材料一字形截面短肢剪力墙抗震性能研究 893

从 图 14 中 可 以 看 出 ，在 截 面 厚 度 不 变 的 情 况
下，增大截面高厚比（相当于减小剪跨比），ECC 短
肢剪力墙的承载力得到显著提升，但是延性明显下
降。从高厚比 5∶1（剪跨比为 2.80）增大到 6.5∶1（剪
跨比为 2.15）和 8∶1（剪跨比为 1.75），其峰值承载力
分别提高 72.4% 和 148.7%，延性分别下降 11.9% 和
22.6%。

4. 2 ECC 区高度
图 16 不同轴压比下的短肢剪力墙骨架曲线
为了探究 ECC 区高度对 ECC 短肢剪力墙的影
Fig. 16 Skeleton curves of short-leg shear wall with different
响，在 ECCW⁃1 模型的基础上改变 ECC 区高度，分 axial compression ratios
别为 0.1H、0.2H、0.3H、0.4H、0.5H、0.6H（H 为墙体
高度），不同 ECC 区高度下的 ECC 短肢剪力墙力⁃位
移骨架曲线如图 15 所示。 5 结 论

对 2 片高强钢筋高强混凝土一字形截面短肢剪
力墙和 4 片混杂纤维 ECC 一字形截面短肢剪力墙
分别进行拟静力试验研究和非线性分析，可得出以
下结论：
（1）RC 短肢剪力墙和 ECC 短肢剪力墙的破坏
模式均以弯曲破坏为主，RC 短肢剪力墙破坏时底
部混凝土严重压碎、大量剥落，而 ECC 短肢剪力墙

底部 ECC 只有轻微剥落，塑性铰区损伤明显降低，
图 15 不同 ECC 区高度下的短肢剪力墙骨架曲线 可以显著减少强震后的修复费用。
Fig. 15 Skeleton curves of short-leg shear walls with （2）与 RC 短肢剪力墙相比，其弹性阶段变长，
different heights in ECC zones 屈服后承载力降低缓慢，ECC 短肢剪力墙的耗能能
力 与 变 形 能 力 显 著 提 升 ，延 性 系 数 最 大 可 以 提 高
由图 15 可以看出，随着 ECC 区高度的增加，短
42.9%，在极限状态下的等效黏滞阻尼系数最大可
肢剪力墙的变形能力和延性在逐渐增加，弹性阶段
以达到 RC 短肢剪力墙的 2.0 倍。
在变长，屈服后承载力降低缓慢，当 ECC 区高度大
（3）腹板端部密配高强箍筋的 ECC 短肢剪力墙
于 0.3H 时，ECC 分布高度的提升对承载能力和变
在高轴压比下仍然具有非常优越的变形能力，其开
形能力的影响较小，建议 ECC 区高度取为短肢剪力
裂以后塑性铰区 ECC 裂缝短而细密，破坏时的极限
墙高度的 0.3 倍。
位 移 角 在 1/22~1/38 之 间 。 在 设 计 轴 压 比 达 到
4. 3 设计轴压比 0.75 时，其平均位移延性系数可以达到 3.23，极限位

移角依然可以达到 1/38，远远超过《建筑抗震设计
为了探究设计轴压比对 ECC 短肢剪力墙的影
规范》中剪力墙的弹塑性层间位移角限值；这也同样
响，在 ECCW⁃1 模型的基础上改变设计轴压比 n，分
表明，对于 ECC 短肢剪力墙，其轴压比限值可以取
别为 0.17、0.34、0.51、0.68、0.85，图 16 为不同设计轴
到 0.75，远远超过《高层建筑混凝土结构技术规程》
压比下的 ECC 短肢剪力墙力⁃位移骨架曲线。
由图 16 可知，随着轴压比的增大，短肢剪力墙的 中短肢剪力墙的轴压比限值。
承载力不断提高，延性却逐渐下降。从设计轴压比 （4）对 ECC 短肢剪力墙进行非线性分析表明：
当 ECC 高度大于 0.3H（墙体高度）时，ECC 分布高
为 0.17 增长至 0.51 和 0.85，其承载力分别提升 19.4%
和 30.7%，延性分别下降 9.32% 和 22.7%。值得注 度的提升对承载能力和变形能力的影响较小，建议
意的是，在设计轴压比达到 0.85 时，其延性系数依然 ECC 区高度取为短肢剪力墙高度的 0.3 倍；增大截
达到了 3.07，非线性分析同样表明 ECC 短肢剪力墙 面高厚比和轴压比，短肢剪力墙的承载力得到显著
在高设计轴压比下依然具有较好的变形能力。 提升，但是延性明显下降。