填充墙与柱脱开构造方式的平面外稳定研究

为了在保证框架填充墙平面外稳定的同时,尽可能减少填充墙对框架刚度的影响,GB 500011-2001《建筑抗震设计规范》中提出“钢筋混凝土结构中的砌体填充墙,宜与柱脱开或采用柔性连接”。本文针对填充墙与框架柱之间采用脱开、与框架梁之间采用钢筋拉结的构造方式,进行了模拟地震振动台试验研究。试验结果表明：填充墙与框架柱之间采用脱开的构造方式虽然能够满足“小震不坏,中震可修”的要求,但是在强震作用下,填充墙很容易发生平面外的倒塌,从而造成财产损失和人员伤亡。本文通过2片砌块填充墙体的模拟地震振动台试验,对这种构造方式下填充墙的平面外稳定性能作了相应研究。     

二层框架填充墙出平面反应分析的试验研究

通过4组2层混凝土砌块填充墙的模拟地震振动台试验,研究了填充墙与混凝土框架梁之间不同连接方式(刚性连接、柔性连接、柔性连接并用砂浆填实和完全脱开4种连接方式)对填充墙出平面抗震性能的影响。试验结果表明:与框架梁采取柔性连接方式的填充墙显示出了较好的出平面抗震性能;柔性连接并用砂浆填实的连接方式次之;刚性连接和完全脱开连接方式的填充墙破坏较为严重,其平面外抗震性能较差。     

低周反复水平力作用下加气混凝土填充墙的开裂试验研究

为了提高加气混凝土填充墙体的抗震能力,通过加气混凝土砌块的力学性能测试和加气混凝土填充墙体在低周反复水平力作用下的开裂试验,分析了加气混凝土砌块的受力破坏特征及框架梁与加气混凝土之间的竖向连接钢筋对加气混凝土填充墙体的抗剪承载能力和变形能力的影响.结果表明:加气混凝土砌块受压时的开裂荷载为破坏荷载的80％左右,砌块开裂后还可以承受一定的压力,延性较好,受弯和受拉时加气混凝土砌块呈现出脆性破坏的特征;在水平荷载作用下,加气混凝土填充墙体与梁采用砂浆连接时,砂浆层受剪破坏,填充墙体沿水平灰缝开裂;墙与梁竖向连接钢筋后,钢筋与砂浆层共同作用,可以明显提高加气混凝土填充墙体的屈服强度和延性,竖向连接钢筋会使加气混凝土受拉开裂.     

RC剪力墙外挂WDF平面外振动台试验研究

页岩烧结复合外墙保温砌体(WDF)是一种新型外墙外保温材料.按照足尺模型共设计了4片RC剪力墙外挂WDF试件进行振动台平面外抗震性能试验,主要研究锚栓布置个数和布置形式对此保温体系平面外抗震性能的影响.试验结果表明:4片试件均有良好的抗震性能;WDF与基层墙体之间相对位移最大值在墙体顶部;随着锚栓布置个数增多,试件频率下降变慢;锚栓布置个数为每平方米4个时,试件平面外加速度响应最小,WDF与基层墙体之间的相对位移最小;梅花型布置时WDF与基层墙体之间裂缝较少且开展缓慢,试件平面外抗震性能较好,建议实际施工中采用梅花型布置形式.     

混凝土小型空心砌块空腔墙体的恢复力试验研究

通过六片不同构造形式的混凝土小型空心砌块墙体在往复水平荷载作用下的恢复力试验,了解了设置半包构造柱及芯柱的砌块空腔墙体的破坏特征、承载及变形能力、延性、两叶墙协同工作性能等问题。试验结果表明空腔墙的内、外叶之间由于拉结筋的作用,在一定程度上能共同作用,使墙体的抗失稳与抗倒塌能力增强;内叶墙两端半包构造柱的设置增加了墙体刚度,使试件的承载和变形能力得到提高,从而改善了砌块墙体的抗震性能。该试验得到的结果及分析。可为空腔墙砌块建筑的设计提供依据。     

抗震结构中填充墙倒塌数值模拟与分析

为了考察填充墙的构造措施对其防平面外倒塌的影响,采用数值计算方法进行模拟与分析,基于LS-DYNA计算程序,分析了提高砂浆强度等级和采用拉结筋构造措施时,填充墙的破坏行为.结果表明:提高砂浆强度等级,设置合理的构造措施,包括设置拉结筋措施,可以有效地提高填充墙的防倒塌能力.建议对于八度设防烈度以上的填充墙框架结构,除设置全长贯通拉结筋外,应适当减小设置间距,并采取其他适当的构造措施,以确保填充墙砌块不倒塌伤人.     

装配式轻型钢管框架-轻墙共同工作性能

提出一种适用于低层或多层农房建筑的装配式轻型钢管再生混凝土框架-轻墙结构,框架由轻型钢管再生混凝土梁、柱及连接节点螺栓连接而成,轻墙为单排配筋再生混凝土薄墙板,框架与轻墙之间通过构造钢板进行螺栓连接,形成共同工作的受力体系.框架承担主要竖向荷载,同时与轻墙共同工作提供水平抗侧力.为研究钢筋间距、墙体厚度对装配式轻型钢管再生混凝土框架-轻墙结构中框架与墙体共同工作性能的影响,进行了4个装配式轻型钢管再生混凝土框架-轻墙试件及1个空框架试件的低周反复荷载试验,分析了配筋间距、墙体厚度对试件损伤演化过程、滞回特性、承载力、延性、刚度以及耗能性能的影响.结果表明:轻型钢管再生混凝土框架-轻墙结构具有良好的共同工作性能,有明确的两道抗震防线;轻墙破坏形态为剪切破坏,随后框架压弯破坏,装配式连接构造安全可靠,结构具有良好的延性;缩小配筋间距、增加墙体厚度可提高轻型钢管再生混凝土框架-轻墙结构的延性和耗能能力.     

现场发泡夹心墙内外叶墙协同工作性能

为研究现场发泡夹心墙的稳定性、钢筋混凝土挑耳和拉接件参与变形能力、夹心墙的破坏形态和受力性能,寻求改善墙体的变形能力和整体性能的有效手段。制作了13片发泡夹心墙和1片实心墙,进行了平面内的抗震性能试验,分析了一些构造措施对墙体受力性能和变形性能的影响,并分析了竖向压力和保温层厚度对相对位移差的影响,最后,分析了钢筋混凝土梁挑耳和拉接件对协调内外叶墙体工作的能力。试验研究结果表明构造柱的存在可以有效改善墙体的变形能力,并且现场发泡保温浆料具有较高的黏结强度、抗剪强度和抗压强度,对墙体承栽力有一定有利影响。钢筋混凝土梁挑耳在加强内外叶墙连接中起主要作用,而且在保证外叶墙平面外稳定性方面也起主要作用。当墙体严重破坏开裂时,拉接件可以起到对墙体支撑或拉接的作用,有效防止墙面倒塌掉落。拉接件与钢筋混凝土挑耳在夹心墙中分工不同,是协调夹心墙内外叶墙体工作的主要构造措施,应合理设计使各自充分发挥作用。     

带缝剪力墙及外砌保温空心砖抗震稳定性试验研究

通过对外砌保温空心砖带缝剪力墙体进行水平低周反复加载试验,研究了外砌页岩保温砖墙的破坏形态、变形能力和抗震稳定性能以及混凝土剪力墙的变形和抗震性能.研究结果表明,外砌页岩保温空心砖墙体具有较好的抗震稳定性;设置竖缝可以改变构件的破坏形态,合理设置竖缝,在承载力下降较小的情况下,可以较大程度改善剪力墙的变形性能,同时使结构具有较好的抗震性能.     

砌体填充墙钢筋混凝土框架构件数值模拟方法

在对纯RC框架进行有限元模拟基础上,采用连接单元模拟填充墙中砌块与砌块、填充墙与框架梁柱的连接性能,并通过对连接单元的参数调节以实现进一步的数值模拟.随后,结合均匀设计表建立填充墙钢筋混凝土(RC)框架结构逐步精细化有限元数值模拟模型,进行对连接单元属性不一致情况下模型的有限元分析.同时,在得到相近似的上升段有限元模型后,利用单元生死技术对模型下降段进行模拟分析.通过将模拟的试验结果与真实实验结果进行比较,证实本文所提出的对填充墙RC框架结构有限元数值模拟方法的可行性.     

非承重页岩空心保温砖墙体抗震性能试验研究

通过对非承重页岩空心保温砖墙体进行水平低周反复荷栽试验,研究了页岩空心砖砌体墙的抗震性能,探讨了不同砌筑形式以及设置水平拉筋对墙体抗震性能的影响．研究结果表明：加丁砖的砌体墙具有较好的抗震性能,设置水平拉筋对砌体墙的抗震性能有着明显的增强．     

钢管混凝土框架-整体装配式填充墙抗震性能

为消除填充墙对框架的不利影响,充分发挥钢管混凝土框架变形能力强、延性好的优势,采用在钢管混凝土框架柱与填充墙间预留缝隙,填充墙与型钢梁间柔性连接的构造措施。为验证该种连接的可靠性,研究钢管混凝土柱框架-整体装配式填充墙的抗震性能及相互作用机理,进行了1个足尺单榀两跨两层框架填充墙模型的低周反复荷载试验。基于试验,分析了填充墙的损伤演化过程、钢管混凝土柱框架和连接件的变形及结构整体的抗震性能。研究表明:钢管混凝土柱框架-整体装配式填充墙滞回曲线饱满,耗能能力强;加载点极限移位角达1/41时,整体结构仍具有稳定的承载力,延性较好;装配式填充墙板-框架间的柔性连接,削弱了框架传递给填充墙板的荷载,延缓和减轻了整体装配式填充墙板损伤;填充墙板与装配式钢框架整体连接可靠,发挥了框架变形能力强、延性好的优势;整体结构后期承载能力稳定,具有良好的抗震性能和安全储备。     

水平荷载下框架-密肋复合墙体的力法位移方程

目的 研究框架-密肋复合墙体的构造形式与受力特点及在水平荷载作用下其顶部位移的简化计算方法.方法 以框架与复合墙的并联机制为协同工作模型,以框架结构的位移计算方法为依据,考虑弹性状态中后期填充砌块开裂情况,根据材料力学和结构力学基本理论提出框架-复合墙体的力法位移方程,并利用型钢混凝土外框柱-密肋复合墙的试验结果对位移方程进行验证.结果 框架-复合墙体的力法位移方程与一般框架、混凝土墙位移方程有着良好的相容性;框架-复合墙体的剪切变形在总变形中所占比重较大,中高层框架-复合墙结构侧移曲线呈现明显的弯剪型特征.结论 提供了一种框架-密肋复合墙体位移计算方法,可供该结构体系的实际工程设计参考.     

砼小型空心砌块墙体抗震及抗剪性能试验研究

通过对１０片不同类型砼空心愉墙惩在反复水平荷载作用下的试验与分析,探讨了圈梁－构造柱体系、构造柱加芯柱体系对墙体抗剪承载力、变形及破坏特征的影响,提出了提高砼小型空心砌块墙体抗震性能及抗剪承载力的构造措施。     

RC加气混凝土砌块组合墙加固框架抗震性能试验研究

RC加气混凝土砌块组合墙(简称组合墙)是由混凝土梁柱网格与加气混凝土砌块组合形成的一种轻型网格式抗震墙,可用于框架结构的抗震加固。笔者进行了1/2比例空框架试件、组合墙试件和组合墙加固框架试件的低周反复荷载试验,分析了各试件的主要破坏过程,对比了组合墙加固框架前后试件承载能力、刚度等抗震性能变化。试验结果及分析表明:组合墙加固框架后承载力、抗侧刚度有较大幅度提高,中大震及大震阶段其承载力、等效刚度约为空框架和组合墙单独受力之和的0.9倍,两者具有良好的协同工作性能;加固试件的破坏过程基本上遵循填充砌块混凝土框格外框架的破坏顺序,能够发挥组合墙多重抗震防线的特点,采用RC加气混凝土砌块组合墙加固框架是一种较为经济实用的加固方法。     

配筋混凝土砌块墙梁受力性能的有限元分析

为了研究配筋砌块墙梁的受力机理及其承载力影响因素,采用ANSYS有限元分析软件,在单元选取、模型建立、参数设置等方面得到可靠验证的基础上,进行了扩大参数分析,考虑了砌块墙体材料强度、墙梁上的洞口大小、洞口位置、托梁的高度、跨度及其纵筋配筋率、墙体中分布钢筋配筋率等因素对墙梁承载力的影响.结果表明:砌块墙体中的混凝土芯柱、竖向和水平分布钢筋将托梁和灌芯砌块墙体连接为整体,墙梁受力模式类似混凝土深梁;灌芯砌体强度、墙梁的跨度与托梁的纵筋配筋率是影响墙梁承载力的主要因素;洞口的存在会削弱墙梁的拱作用,使拱体形状及传力路径发生改变,造成其承载力降低;简支带洞口配筋砌块墙梁的托梁高跨比可以降低到1/14.     

框架-核心筒结构中框架柱的合理设计

为了探讨框架-核心筒结构的框架、尤其是框架柱位置设计的合理性,以某实际工程为例,通过对该工程框架-核心筒结构的3种方案进行比较,结果表明,外框架柱与内核心筒直接由框架梁连接,并形成一榀框架一剪力墙双层抗侧力体系的结构受力最好;靠近核心筒内走廊放置框架柱,使主要承受水平力的核心筒受轴力减少而产生拉力,其结构受力较差,对抗震不利．在设计框架核心筒结构时,应尽量避免在外框架和内核心筒之间设置框架柱,如果一定要设置时,应距核心筒较远的位置设置,使核心筒尽可能承受较大的轴力,有利于抗震．     

设芯柱的蒸压加气混凝土砌体承重墙抗震性能试验

通过3片设芯柱的蒸压加气混凝土砌体承重墙足尺试件的低周反复荷载试验,研究了这种组合墙体的破坏过程与特征,以及滞回特性、承载力、变形、刚度退化、耗能等方面的性能,并比较了开洞对墙体性能的影响.试验表明,在蒸压加气混凝土砌体墙中设置芯柱后,对墙体形成有效的约束,使墙体具有很好的极限变形能力,实现裂而不倒,是将蒸压加气混凝土砌块砌体墙用作承重墙体的一种有效抗震构造措施.研究还表明,这种组合墙体变形性能的改善程度与芯柱的设置情况有关;而墙体的抗剪承载力受开洞影响较大,随洞口水平截面积的增大而明显降低.研究结果为蒸压加气混凝土砌块砌体承重墙结构体系的应用提供了试验依据.     

冷弯薄壁型钢复合墙体的抗震性能研究

本文使用大型通用有限元软件ABAQUS研究冷弯薄壁型钢复合墙体的抗震性能,分析高宽比、墙体的水平拉筋等参数对冷弯薄壁型钢复合墙体抗震性能的影响.研究表明:随着冷弯薄壁型钢墙体的高宽比增加,墙体的抗剪承载能力逐渐降低,但墙体的变形能力逐渐增强.墙体的水平拉筋可以增强墙体的整体性能,当拉筋间距较小时,可有效提高墙体的延性,随着水平拉结筋间距增大,墙体的抗剪承载力逐渐降低,屈服荷载和极限荷载也随之降低.     

纤维石膏填充墙-钢筋混凝土框架抗震性能试验研究

纤维石膏复合材料具有诸多良好的物理力学性能,但将其作为填充墙材料的研究却较少。为研究纤维石膏填充墙-钢筋混凝土框架的抗震性能以及填充墙的连接构造措施对钢筋混凝土框架抗震性能的影响,采用1:2的缩尺比例设计了4榀单层单跨的钢筋混凝土框架,其中1榀为空框架,1榀刚性连接的页岩砖填充墙框架,两榀纤维石膏填充墙框架,并且纤维石膏填充墙与框架的连接方式分别采用刚性连接和柔性连接。通过对4榀试件的低周反复荷载作用下的抗震性能试验,分析了各试件的破坏特征、滞回曲线、骨架曲线、刚度退化、承载能力、变形能力和耗能能力。结果表明：填充墙的存在能提高框架的承载力和耗能能力,与传统页岩砖钢筋混凝土填充墙框架相比,纤维石膏填充墙的框架具有更好的变形能力与耗能能力,而且柔性连接的纤维石膏填充墙框架比刚性连接的纤维石膏填充墙框架具有更好的抗震性能。因此,相比与传统的砌体填充墙,纤维石膏填充墙在实际的工程之中具有更好的实用价值与应用前景。