·1338· 工程科学学报，第38卷，第9期 墙板直接受竖向荷载作用，其中央区域的板件因为屈 变形明显，而立柱上的应力及变形一般都较小，墙板与 曲逐渐退出工作并发生较大的竖向变形(-Y向).由 立柱连接区域的压应力也很小 于立柱受载水平很低，几乎没有发生竖向压缩变形，且 35 其相对墙板刚度很大，能够约束墙板两侧边界的竖向 30 变形，因此这块板件因为中央区域与边界竖向变形不 25 协调而在与立柱连接边产生了较大的剪应力.随着板 20 件屈曲的发展，更多中央区域的板件退出工作，受力主 ·受剪破坏(P.=0.123PP.=0.123P) 要由受立柱约束的两侧边界区域板件承担，进一步提 10 ·受剪肢坏P-0.120PP-0.692P) +受剪破坏P0.0951PP-0.951P) 高了此处剪应力的水平.达到极限承载力时，顶部区 格墙板的剪应力分布如图4所示，墙板与立柱连接处 00 10 2030405060 70 80 顶部区域剪应力达到了钢材的抗剪屈服强度，由于中 墙板出平面方向变形mm 央区域板件早已因屈曲而退出工作，因此整个板件丧 图3培板上荷载一培板最大出平面位移曲线 失进一步加载的能力.本文将墙板由于受剪屈服而发 Fig.3 Curves between vertical load on the wallboard and maximum 生的破坏定义为受剪破坏模式。此时，顶部墙板屈曲 displacement out of plane -134.70 -84.37 -34.04 16.29 66.62 -109.53 -59.21 -8.88 41.45 91.78 墙板剪应力值/N·mm) 图4受剪破坏时的墙板顶部区格剪应力分布云图 Fig.4 Local shear stress distribution in the wallboard for shear failure 2.2受压破坏 其次考虑立柱荷载水平很高时的情况.进行结构 非线性分析时对立柱施加的荷载很大，墙板达到极限 承载力时，Pa=0.0951P,Pa=0.951P·当立柱 墙板压力值/N·mm) 受载水平较大时，立柱基本可以与墙板实现同步压缩 -226.79 -201.01 变形，因此墙板中央区域与边界区域的竖向变形基本 -175.24 -149.47 协调，墙板边缘剪应力不大.此外，由于立柱受载水平 高，墙板受载水平低，立柱上的压力沿着高度方向由顶 -72.15 部向下逐渐向墙板上分配.达到极限承载力时，墙板 上的压应力分布如图5所示.墙板与立柱连接邻域内 压应力水平均较高，已经非常接近钢材屈服点，且沿着 立柱高度方向分布较为均匀.由于板件存在初始缺 陷，中央区域板件早已因屈曲退出工作，当边缘板件受 图5受压破坏时的培板压应力分布云图 压屈服后，整个板件丧失了进一步加载的能力，因而发 Fig.5 Global compressive stress distribution in the wallboard for 生破坏.本文将墙板由于受压屈服而发生的破坏定义 compression failure 为受压破坏模式 2.3剪压破坏 时，立柱所受压力从柱顶往下迅速向墙板上分配，使得 最后考虑立柱荷载水平中等时的情况.进行结构 墙板除了顶部区域外与立柱连接区域的压应力水平较 非线性分析时对立柱施加中等水平的荷载，墙板达到 高，非常接近屈服点.边缘板件发生屈服后，整个墙板 极限承载力时，Pa=0.12Py,Pa=0.692P,·当立 失去进一步加载的能力，继而发生破坏.本文将墙板 柱受中等水平荷载时，其压缩变形不大，因此顶部区格 顶部区域发生受剪屈服，同时中间区域发生受压屈服 墙板中央与边缘区域的竖向变形不协调依然存在，墙 的破坏模式定义为剪压破坏模式.发生这种模式的破 板与立柱连接域的剪应力较大，可以达到屈服点.同 坏时墙板剪应力和压应力分布分别如图6和图7所示.工程科学学报，第 38 卷，第 9 期 墙板直接受竖向荷载作用，其中央区域的板件因为屈 曲逐渐退出工作并发生较大的竖向变形( － Y 向) ． 由 于立柱受载水平很低，几乎没有发生竖向压缩变形，且 其相对墙板刚度很大，能够约束墙板两侧边界的竖向 变形，因此这块板件因为中央区域与边界竖向变形不 协调而在与立柱连接边产生了较大的剪应力． 随着板 件屈曲的发展，更多中央区域的板件退出工作，受力主 要由受立柱约束的两侧边界区域板件承担，进一步提 高了此处剪应力的水平． 达到极限承载力时，顶部区 格墙板的剪应力分布如图 4 所示，墙板与立柱连接处 顶部区域剪应力达到了钢材的抗剪屈服强度，由于中 央区域板件早已因屈曲而退出工作，因此整个板件丧 失进一步加载的能力． 本文将墙板由于受剪屈服而发 生的破坏定义为受剪破坏模式． 此时，顶部墙板屈曲 变形明显，而立柱上的应力及变形一般都较小，墙板与 立柱连接区域的压应力也很小． 图 3 墙板上荷载--墙板最大出平面位移曲线 Fig． 3 Curves between vertical load on the wallboard and maximum displacement out of plane 图 4 受剪破坏时的墙板顶部区格剪应力分布云图 Fig． 4 Local shear stress distribution in the wallboard for shear failure 2. 2 受压破坏 其次考虑立柱荷载水平很高时的情况． 进行结构 非线性分析时对立柱施加的荷载很大，墙板达到极限 承载力时，Pw，cr = 0. 0951Pwy，Pc，cr = 0. 951Pcy ． 当立柱 受载水平较大时，立柱基本可以与墙板实现同步压缩 变形，因此墙板中央区域与边界区域的竖向变形基本 协调，墙板边缘剪应力不大． 此外，由于立柱受载水平 高，墙板受载水平低，立柱上的压力沿着高度方向由顶 部向下逐渐向墙板上分配． 达到极限承载力时，墙板 上的压应力分布如图 5 所示． 墙板与立柱连接邻域内 压应力水平均较高，已经非常接近钢材屈服点，且沿着 立柱高度方向分布较为均匀． 由于板件存在初始缺 陷，中央区域板件早已因屈曲退出工作，当边缘板件受 压屈服后，整个板件丧失了进一步加载的能力，因而发 生破坏． 本文将墙板由于受压屈服而发生的破坏定义 为受压破坏模式． 2. 3 剪压破坏 最后考虑立柱荷载水平中等时的情况． 进行结构 非线性分析时对立柱施加中等水平的荷载，墙板达到 极限承载力时，Pw，cr = 0. 12Pwy，Pc，cr = 0. 692Pcy ． 当立 柱受中等水平荷载时，其压缩变形不大，因此顶部区格 墙板中央与边缘区域的竖向变形不协调依然存在，墙 板与立柱连接域的剪应力较大，可以达到屈服点． 同 图 5 受压破坏时的墙板压应力分布云图 Fig． 5 Global compressive stress distribution in the wallboard for compression failure 时，立柱所受压力从柱顶往下迅速向墙板上分配，使得 墙板除了顶部区域外与立柱连接区域的压应力水平较 高，非常接近屈服点． 边缘板件发生屈服后，整个墙板 失去进一步加载的能力，继而发生破坏． 本文将墙板 顶部区域发生受剪屈服，同时中间区域发生受压屈服 的破坏模式定义为剪压破坏模式． 发生这种模式的破 坏时墙板剪应力和压应力分布分别如图6 和图7 所示． ·1338·