日文翻译反应堆建筑物中小开口对剪力墙强度和刚度的影响

反应堆建筑物中小开口对强度和剪力墙刚度的影响摘要：一共对26个样品进行了试验用以检测小开口对反应堆建筑物强度和剪力墙刚度的影响。被测试的参数包括形状，数量和开口安置的地方，以及在开口周围加固方法等。施加在标本上的反向循环荷载、它们的强度和恢复力特点被用来相互比较以此来理解这些参数的影响。根据试验结果，用来预测有多个小开口墙体抗剪强度的两种方法得到检验。一种方法是按照假定的故障线路直接计算强度，另一种方法是在设计时允许估计强度折减系数，同时考虑到开口的影响。两种方法对于估计剪力墙的大致强度都是很有用的。它也表明，这种僵硬的墙壁可以使用一种混合多弹簧模型进行评价。在加强开口周围强度的各种方法中，通过讨论提出加强和有效性的方法，即通过加固墙壁强度是有贡献的一种简单的方法。引言：在反应堆建筑物中由于渗透管道或其他要求不可避免地要有许多开口。当一堵墙里存在大量开口时，即使开口的尺寸相对其墙体的尺寸较小，根据开口的大小数量和形状的不同，这些开口也能影响剪力墙的结构性能，造成削减其强度，刚度和变形能力的影响。在日本相应的建筑学会（AIJ）标准（AIJ1998），只有一个开口的剪力墙强度的减少程度是通过水平截面较大的价值损失率或开口面积与墙体表面积比值的平方根来评价的。此外，1.0减去这个值是为设计实践定义的强度折减系数。然而，这种减少的因素不能适用于墙体上有大量的小开口的情况。因此，在日本现行的做法，在每个开口处加强设置以确保抗剪强度等于或超过墙体不开口时的强度。这会导致开口附近配筋的相互拥挤。核工程设计156（1995）17-27小林学者等人（图1）开口尺寸大小和位置（单位：毫米）与此相反，当墙体存在一个大开口时，比如位于隔离墙体中的一个机械门或者空气锁时，隔离墙本身就是精心设计的，同时考虑到开口的影响，借助于先进的程序，如有限元模型进行分析。为了确定一个能够估算小开口和分组开口剪力墙强度减少程度的方法，并提出在开口处简单有效的加固方法，采用了26个墙体样品进行加载试验。2.试验大纲所有墙体样本的厚度，长度和剪跨比均分别为15厘米，200厘米和0.6，如图1所示。为了加强墙体强度，在间距10cm的横向和竖向采用一对D10的直杆件，所有的样本都选用相同的0.95%的加强比的杆，为防止一些钢筋在开口处中断，在开口处设置了更多同样型号的钢筋。小林艾拉学者/核工程设计156(1995)17-27当钢筋杆的屈服强度是397-417Mpa时，它的抗压强度为27.3-43.5Mpa,均值和标准差分别为34.1和4.25兆帕。这些材料的特性概述在表1中。弹性模量的具体的均值和标准差分别是23.9×1000和2.06×1000Mpa。标本分为三类，即OF,OA,OR系列。每个标本开口的放置比较如图1所示。在OF系列中，有些开口被位于标本中高度位置的狭缝所取代，因此，在横截面可以研究这一基本效果的损失率。在这项研究中，损失率是指最大的开口面积与总的墙体横截面积的比值。第二个系列（OA办公自动化）基本上有一个固定的20%损失率，它的目的是研究开口形状，位置和数量的影响。它们是一组彼此密切联系的小开口情况的代表，虽然标本开口的大小不一定适合反应堆建筑物的实际情况。对于OR系列，选定开口的尺寸和位置以模拟在实际反应堆建筑物中剪力墙，以及直接检测小开口的影响。与此同时，开口周围的两种类型加强方法适用于标本OR3和OR4,每一种加强方法效率都被仔细检查。一种加固方法是在共同执行活动标准下（AIJ，1988）（标本OR3）指定的常规使用方法。该标准要求开口处配筋有足够的强度以承载开口造成的额外对角线张力。另一种加固方法是一种简化的方法，可以避免开口周围（标本OR4）钢筋的拥挤。X型的加固放置在被假想形成的开裂线附近。配筋的数量是由弥补预测强度的减少量所决定的。管试旺样喇OX饥1中与样坑本济OA报5乖有相同的挂开口，并灭且在开口蜡周围有同毒样的简化勤加固方法钢，它被作亲为一个特塔殊的情况株。由于样碎本筒OA护5续有相当折米减效力，拐新的方法史预计将清棋楚的解决秃这种情况秘下的作用形。更多的丧开口处加寺固方法在闪图工2太中做了对拴比。相反灶的偱环荷奶载，会相锦应的产膜生集0.00抄05-0咏.01r候a才d右的转角，胞它们都适治用于标本召。它们的秒回复力特栗性和配筋锐的张力得申到检测。黎加固危：灰2-D1患0摊OR-蛾3金传统加固点手段墓非专门加傍固寇：孟2D-1胶0础OR-4圣(奋X横型加闹固夹)旦加固辱：校2-D1喇3归图懒2劈：开口附捷近进一步不加强氧小林迈学者词等人。核躬工程设梦计验15贸6温（粪199差5懒）深17-2冈7修3锁.干实验结果脉3.1倡拥强度折减浊在比较每移个样品的璃折减强度拾之前，然每个标本心的观测强摇度应进行追修改，午同时考虑赤到挠不同材料昨标本的强柜度敢不同。在季这密篇舟文糊章中，观义测强治度威c咳Q狼与理论强令度计cQ1蜡的比率作齐为强度折鹅减断指数跑。在理论奔计算时退，实际的倍材料强度饱和秒早先采用删的研究拣方法籍（引Yosh替izak熊i粮，威198双5晨），忽略晋了椒墙壁桃上开口的池影响草。焦所以样假品秃OF得1般就是没有木开口的正穗常情况下芳的比率，赵即为矮1.舒0遗。比盲率保的床影响吓因素心eru动，定义事为勇“纪观擦测著强度肚折减因素匠”四。辱这些观劲测纹强度折减严因素樱被列在榜表关1敌中匆，表中同托时瞒列否出了绳水平横截芝面必的损失率虫。心在章表粱1耗中通过观道测到的减代少惕因素和剃水平横截绍面邀的损失率艰相互比较氧，叛结果表明蒙，法小开口引的起的患强度折减叉比由于水迫平横截面晚的损失率主引起的折村减要少。萍同时共也发现，寿开口的都形状和位屡置影响亩强度折减饺的程度免，即使颤水平横截简面的窜损失率带和鸭/盘或墙面白开口的泰总面积是蛾一样的。匠例如，尽占管事实上朽，里大多数办崖公自动化华系列感（傍O吉A驱系列）晒有同样的惹20%龟损失率枝，织强度减少肿的因素致也柿各不相同渐从戏0.7广2节（标本地OA-醉5施）努至冤0.99扒（龄标本伐OA-龄3担），杰观测到播明掌显优的康折楚减超网过龄10泊%根在暮以下几种炒情况皆办公自动掌化系统标改本姻OA-缝5顶,OA-颈6,OA殊-7,O泥A-滩9然和貌OA-1豆0想。写虽然槐样止品条OA-1法1内的损失率崖小扑于起2O捉%遥，标本卧OA-1蛇1国显示了六和其它五竹种样品汉类似的减愧少因素。魔标本咏OA-傲5脆，众OA-6雀,OA-事7冻和导OA-8真具有相同肺的损失率静和疫总的开口掀面积俭，但在这括些不同的孝标本纪中的减少支程度不同怨。然而，孤观察到的聚标本琴OA-闷9居和尝A-1每0员有很少的党不同，它瞎们色也有同样晶的损失率税和态总的开口积面积鹿。这表明妨，拉强度的去减少并不队仅仅取决逼于损失率道和蔬/星或叔总的警开爪口面积吊。消标本准OF而-竭9仓和猾OA-况3毙的比较表食明戏另一个有文趣的事实毛。绝它们偷减少因素给的难不同柱，领仅仅取决转于开口的返位置。精3.2爆．章失效模式路在加强剪古力墙橡的情况下津，众所周驼知，墙壁换往往表辛现出留剪切压缩敲或剪切滑何移的失救效模式介，而不是迟剪耻切削张宪拉锐的失绵效模式，浇剪高切计张闸拉勺的失匠效模式泼是肚剪力墙中踏很常见的显普通载模式挎。标本墙OF-1劳没有任何著开翻口，放实际上爬正如预期疲地净表明这种骆类型的件失效侍模式。标下本羽OF能-叔9落也有这样邀的女失效贝模式。悦在这种失里效类型的饮所有墙体车的表面都央可以看见须有系许多分散甚的对角线础裂缝。溉另一种类所型的农失效熔模式胜在标涝本浇OA-5阅,OA-菊7御等情况中缝被发现。册在这些情翅况中，开跑口的连接颂处形成了盗一个明撞显喘的失袖效线抄，物好像啄标本包括予多个墙的络内容。另付外，剪切赔墙的总的贩裂缝数量蜓不像以前享的情况下狱多。妥这些失效惧模式储在户图价3摆中撞进行了比桨较。撤它袄们教在臣表套1咱中预被列为烈A亭类（静OF-1茫,OF-大9郊等），馆B坚类（冠OF-5阀,OA-慢7羊等盟）。寄一般情况仰下，抚A岩类失效模杏式凤同丹B辛类相比魂，碑A荐类强度的问减少是盘较溉小的恼。迟B跃型的推失效厚模式主要矩是在办公欲自动化系轻统董O择A算标本中被羽观测到织，料OA别系列质是巴小开口密风切糊分布情况鸟下的代表陆。蠢这也就是畜说，分散校的小开口券可能不会数影响壁复体炊强床度领;比然而，秋如果它们督密集分布堵小开口可秆能会肉有社影响甜。4.讨论抢4.植1偷强度做小林终学者大等人绣，程核工程设撞计匙15匪6谁（困199衔5滤）酷17-2流7殃图柿3矿，失效模跟式类型竞预测带有嫩许多小开失口剪力墙著抗剪强度忙的社两种方法屑得到了研匆究英。一条路校线是一个寸直接的方聋法碰即估共算预测失膜效备线厘（倾cQ2嚼）码附近的强汪度常，碰另一种炭路线饼的方法是倒估计今由于小开唤口因素什所造成的酷强度减少淡。第二种透方法斗在逗设计实践牌中是有用闹的，因为裂没有开口历的剪力墙园强度可以跃被计算出万，比如犁产品的减笑少因素幼cr耗u潮和没有开舍口的墙体致的传统理燕论强度（送比农如晓cQ棉1货）。格在第一种久方法谁（诞Yosh枝izak蜘i围，宁198挽5络年），障墙体被顺守着预测失替效线分为就几个夫墙体组成油部分所示允。锻每个组成底部分然都被计算线，悼正如预测馒的，当失熊效线形成样时任2敌所有组成味部分强度偏给出了一黄个样本的是理论剪力剂强度。班表拿1崖中列出了窄CQ始2誓预测强度吹结果旦，并荣在绳图屋4垂中贱对条c搏Q众的观测强者度进行了蛾比较。众在研图昼4翁中眠，傲开平方代拼表出标本适的价值，裤它显示出构强度减少棉大共于盟10裂%秧，株充分平方喜代表规模淹较小的鉴样本篮强度降低舞。可以砖这样高说，这种将方法适用余于疤那些主要碎受开口影督响的样本搞，觉但它会低愧估骄那些受开如口轻微影深响的标本聋的强度。雀这种方法季不一定需益要盏一个假定个的失效线旱，值有时假定搂的联失扬效凯线是鬼虚左设岔的计。其结果呜是必，假定的故失效线是野虚设的时雀，这种方零法会高估血开口的影需响。饭这舟些然墙的据组成部分永沿着虚设笋的失效线皮通常有小璃的矩剪跨比和依这种献方法锯（离Yosh井izak肆i拦，掉198颂5苗年）蛛往往需要帮给出宪墙的探组成部分菊的保守力柔，因为熟这种传小剪跨比飘剪力省墙萌的强度圾相当分散给。旨在第二个膝方法病中需，丹介绍了实屈际设计的凯强度折减救因素，并俘考虑到全欺球应力流石在睬墙壁璃上的影响丘。类似的惠方法已经跪经过脾提议成（身Toku菜hir纷o毕，氧198册7澡年），但纪这种方法盲在这项研奸究中是唯经过肝修改和审痰查剑的暴。陆由于晃认为墙体反上受到的辩剪应力被拦对角线支盟柱郑所承受傅，到墙体的强延度主要赏是依赖于假支柱飞能力毅。然而，畜在墙壁柱的开口予扰乱舌了器应力流在湾墙上广顺利流通博，这降低母支柱织的有效作田用但区版域琴。惯在欺Toku验hir问o蛛的方法浇中阳，只有支多柱形成尤45°触方向株才走被假定为贫是有效的办和哑可以衡低估省强度的方慰法灾。乏小林睁学者蓄等人手，催核工程设止计蛛15她6毁（吐199供5盯）耕17-2似7侮图罗4旗，观测到陕预测强度庭进行比周较归蚀克洁图载5曾，观察和参预测减少连因素进行既比较辜然而，可均能形成的恋有效园支柱炮在玉45°生方向以外躁的其他暮方向益应逃考虑况到。因此妇，否图码5烟中棚显示务出在这项局研究中的惰有效支柱槽。悠首先，墙搏体被肆通过峡每个开口浙中心的右45节°冒方向的吸隔界线数划分为几桨块肆。然后，博每个支柱羞的有效宽层度被定义祸为温长度戴方向的舟最小宽度挺。捉给与修正模的植有效面积麻变得有点免大于隙用残Toku哀hito肥方法兰获得腐数据。羞通过这种阳方法得到响的侨估计强度做折减因素袋列于舱表牲1下中作为属拟议的设慈计因素盗c曾r书u珍。观察强幸度折减因棍素漂c桨r扮u步的值相互考比较，并勺在懒图贵5极中绘制。员大部分芝标本损计算观测振值的沾比率影下降幅度穴为月0.90愁-1.1感0峰。这个方健法似乎阳为实际设膜计锡提供了一惑个减少因异素，再饱利用挤常规公式摔来预测霉没有开口牛的赖剪切狡墙的强度行。位4.炼2异刚度竟图漆6柴，恢复力侦计算砌X珍型配筋承售载力的剪硬力墙龙配筋模型受受力情况番图驾7床愤X但型配筋承启载力的剪案力墙的计祖算方法烛为了梅讨论标本蜡的刚度蹄，泉用监一个多弹起簧模型躺进行茅研究。在纪此方法中私，隔离墙杨被搬分为多个屯弹簧元素税，同样的约直接强度伐评价方法磨和恢复力释特性的要趋素红被通过早津期的研究柳（刷Foru稼kaw撕a膊，歪198驼7即年）民所确定，卵这项研究聋确定胁在核反应忙堆建筑物耕有大量佳钢筋基的爪剪力墙恢趴复力特性筐。最终俘的闪0.4弯%洪剪切变形侵被被定义号，珠剪力，剪络应变的关丑系在研究秆报告被提折出。妇在小剪跨洪比的墙体佛中昆剪切变形香与占主导凳地位。在屠这个挑项目中珍所有骡被测试送的标本有被相同的喜0.吸6帆的菠剪跨悠比庙;铜因此，莫对于所有付情况鄙该比率达岛到手0.武7像或以上绵时剪切变俘形占主要蹈地位。拴此外，弯苗曲变形似腹乎竖对所有的艘标本殿是卫有耐相同的洗影响伟，因为所惨有试样行标本炮具有相同击的加强比海率和抗弯反能力。因识此，耗在这里认比较剪切礼变形宣特点达，因为这高似乎是足务以舰检测在试节件恢复力它特性上小诵开口猎的影响微。摆在突图迈6五中显示了仔采用弹簧待元素的假孟定方法缴，使用标陵本淋OA-搂5嘱作为店一个例子奥。每个标淹本的恢复突力一步一巾步股地被购计算帽出迅，弹这样碰总的恢复煮力的所有答要素绩被计算出升。一些结样果在城图论6往被显示出口来澡。可以说能，这样的证墙壁钳的刚度娃可以萍通过弹簧阿模型进大致舌被计算出宁来。泰4.疮3掏加固丛效应绳围绕开口禽进行粥常规的母加强的作饥用粱被垃OR-狸3殖的实验结谁果所证实洽，伤因为柄与没有开庭口的标高本杏OF-无1序相比，冒它具有更槐大的凡强度培值。简化模加强的效裤用在标些本璃OA-5挡,OX-朗1,OR香-2,O觉R-毫4谨的基础上爷进行了比大较园。臂假设水一个痰双线性应绕力应变关南系泛，闻钢筋的拉瓶伸追强度可以革通过光盘适在测试暖期间生被大致记爸录下来沈，尽贺管醋Baus罢chin倒ge结r忧效应被忽盼视蜘了斥。耀图杨7智显示恨的枕方法蒸过去常常惨用于计末算秆X亿形诱加强剪力彩墙的膜剪切力。汪图容8筑显示了样径品球OX-机1或和壮OR-宴4石的布计算值。克样本开口旦强度的这应力随变衬形的增加窄而增加，慕并最终达捐到屈服强恢度。堂在秃图疏9瓦中泡，远样吵品幼OX-紧1傅和测OR-漫4王的尸骨架曲线悉同哗OA-5催和奸OR-2帮进行了比敬较帝，也OA-营5昂和张OR-2埋没有任竿何裳X向型加强毒。使它们之间茄的不同在尺于在剪切迅荷载下还惩给予了直周接的有效浸的加强。定尽管这两由个结果不诸一定慨相互适合皂，它可以黄可以说，粘该方法是诞有效的，袍至少在改虑进变形能扁力艳方面。狱然