复杂立面形状砌体墙抗震性能试验

为研究立面形状复杂砌体墙的抗震性能,选取4片不同立面形状的砌体墙进行了1:1比例低周反复荷载试验,介绍了砌体墙试件的主要破坏过程及破坏形态,分析了不同立面形状砌体墙的裂缝开展规律,对比了各片墙体的承载力、抗侧刚度、延性等抗震性能差异。结果表明:砌体墙立面形状(门窗洞口尺寸、位置)、墙端约束、加载方向等因素均会影响裂缝开展及墙体破坏形态,加载过程中砌体墙伴有明显的转动变形现象; 4片砌体墙均为非对称立面形状,正负向转动变形主体不同,砌体墙承载力、等效抗侧刚度的正负向差异较大,立面形状复杂的砌体墙受力全过程具有明显的方向性特征,试验中个别试件的正负向极限承载力相差约60%; 试验结论为进一步研究复杂立面形状砌体墙的抗震设计方法提供了试验数据与参考。     

拆除窗下墙对砌体墙抗震性能影响的试验研究

多层砌体结构底层窗下墙被拆除的情况较为普遍,拆除窗下墙会造成砌体墙抗震能力降低,增加地震时拆改结构破坏的风险。为了解拆除窗下墙对砌体墙抗震性能的影响,进行了5片足尺砌体墙的低周反复荷载试验,获得了原型砌体墙试件、拆除两侧窗下墙试件、拆除一侧窗下墙试件的主要破坏过程及破坏形态,对比分析了各片墙体的承载力、变形及抗侧刚度等抗震性能的差异。试验研究表明:拆除窗下墙后砌体墙高宽比变大,水平荷载作用下转动变形在总变形中所占比重增加,破坏形态可由水平剪切破坏向斜压破坏、竖向剪切破坏等其他破坏形式转变;拆除两侧窗下墙的试件其承载力、抗侧刚度较原型砌体墙试件的有较大幅度降低;拆除一侧窗下墙的试件其未拆除侧的承载力、抗侧刚度与原型砌体墙试件的基本相同,拆除侧的则较原型砌体墙试件的有较大幅度降低。研究结果为进一步研究拆除窗下墙对砌体结构整体抗震性能的影响提供了试验数据。     

多层砌体结构窗下墙破坏模式试验研究

为验证多层砌体结构开洞墙体窗下墙破坏模式震害现象,设计缩尺比例为1:3的三层三跨砌体结构开洞墙体试件,对其进行拟静力低周往复加载试验。分析多层砌体墙体窗下墙破坏模式的破坏特征,研究整体墙及各层墙体的滞回特性、骨架曲线、刚度退化规律、耗能特性、延性与变形特征等抗震性能。试验结果表明：发生窗下墙破坏模式的开洞墙体破坏过程分为裂缝出现、变形发展与强度退化三个阶段;窗下墙作为第一道抗震防线可提前参与整体结构耗能、降低墙体刚度退化速率、增加整体墙的延性和变形能力,其破坏模式相对窗间墙破坏模式更为合理。研究结果揭示了发生窗下墙破坏模式墙体的抗震性能与变形特征,为实现砌体结构合理破坏机制提供依据。     

高延性混凝土加固无筋砖砌体墙抗震性能试验研究

为提高砖砌体墙的抗震性能,采用高延性混凝土（HDC）对其进行加固,对4片HDC加固砖墙和2片作为对比试件的未加固砖墙进行低周水平往复加载试验,主要研究不同加固形式（构造带加固和面层加固）及墙体砂浆强度对加固砖砌体墙的滞回性能、破坏形态、水平承载力及刚度退化等抗震性能的影响。试验结果表明：采用HDC加固可显著提高墙体的承载力和位移延性,延缓墙体开裂和刚度退化,改善墙体的脆性破坏特征;HDC构造带可对砖墙形成有效约束作用,改变墙体的破坏模式。基于试件的破坏形态,提出加固墙体的承载力计算方法,并根据试验结果进行了验证。     

页岩烧结保温砌块超薄灰缝墙体抗震性能试验研究

为研究页岩烧结保温砌块超薄灰缝墙体的抗震性能,以有无构造柱、竖向压应力、高宽比、开洞率及开洞形式作为设计参数设计并制作10个试件,对其进行水平低周反复荷载试验。分析了该类墙体在拟静力荷载作用下的破坏过程和破坏形态,研究了构造柱、竖向压应力、高宽比、开洞率及开洞形式对其承载力、滞回曲线、骨架曲线、延性、耗能性能、刚度退化等的影响。试验结果表明:构造柱-圈梁体系充分发挥了其对内部砌体墙的约束作用,实现了墙体"裂而不倒"的目标;增加竖向压应力、减小高宽比,均可提高墙体的受剪承载力,减缓墙体刚度退化速度;构造柱的存在对提高墙体受剪承载力和延性均有明显效果;洞口的削弱作用使墙体受剪承载力下降,耗能能力变差。建立了页岩烧结保温砌块超薄灰缝墙体受剪承载力计算式,计算结果与试验结果吻合较好。     

冷弯薄壁型钢开洞组合墙体抗剪性能研究

对4片足尺冷弯薄壁型钢组合墙体的抗剪性能进行了水平加载试验.通过建立考虑材料和几何非线性影响的有限元模型对试验试件的抗剪性能进行数值模拟.采用有限元方法对开有不同尺寸洞口的组合墙体的抗剪性能进行数值分析,提出了开洞组合墙体抗剪承载力的建议计算方法.结果表明:开洞组合墙体的破坏主要发生在洞口处;开有门、窗洞口的试件在墙面板角部出现45.方向的压溃和撕裂现象;当构造相同时,开洞组合墙体的抗剪承载力和抗侧刚度均随开洞率的增大而逐渐降低;提出的开洞组合墙体抗剪承载力的建议计算方法计算结果与ANSYS计算结果吻合较好,可供实际工程设计参考.     

新型企口装配式砌块砌体墙的抗震性能试验研究

以墙体高宽比和墙体所受的竖向压应力作为试验的变量,通过拟静力试验对自动砌墙机所砌出的6片新型企口装配式砌块砌体墙的各项抗震性能进行研究,包括墙体破坏的过程、最终破坏形态、抗震承载力、抗剪承载力、耗能性能、延性以及刚度退化特征等.结果 表明:提高墙体的高宽比,会显著减小墙体的开裂荷载、最大荷载和破坏荷载.同时,高宽比的增大会提高墙体耗能能力和延性.墙体竖向压应力越大,其初始刚度和抗剪承载力会有明显的提升,刚度退化的速度逐渐减小,但墙体的耗能能力显著降低.该类新型企口装配式砌块砌体墙的抗震承载力、抗剪承载力满足规范和试验拟合公式的要求,具有一定的安全强度储备,可以在广大村镇地区推广使用.     

粉煤灰砌块剪力墙抗震性能的试验研究

通过对三片带钢筋混凝土边框的粉煤灰小型砌块剪力墙以及相同两片的开洞墙在低周反复荷载作用下的试验 ,分析了墙体边框柱和内部砌体的共同工作性能 ,描述了墙体的破坏形态 ,绘制了试件受力的滞回曲线和骨架曲线 ;同时对这种剪力墙的刚度退化、变形能力、延性系数、粘滞阻尼系数等抗震性能指标进行了分析。     

抗震设计中砌体结构小开洞墙侧移刚度计算

抗震设计中砌体结构小开洞墙侧移刚度计算陈铁成（枣庄市市中区建筑设计院）【提要】本文在分析比较小开洞墙片侧移刚度计算数据的基础上，建立了计算整片墙的高宽比和各墙肢的高宽比均小于１、且无靠边洞口的砌体结构小开洞墙片侧移刚度的简化实用公式。与现有的计算小开...     

钢筋网-水泥砂浆面层加固中高砖砌体墙抗震性能试验

为了进一步探讨钢筋网-水泥砂浆面层加固中高砖砌体墙的抗震性能,对2组4片中高砖砌体墙试件进行了低周反复荷载试验,2组试件的高宽比分别为1.33和2.0。介绍了砖砌体墙和加固试件的破坏过程,对比分析了各试件的承载力、变形及抗侧刚度等抗震性能差异。最后,针对中高砖砌体墙的受力特点,结合试验结果提出了钢筋网-水泥砂浆面层加固中高砖砌体墙的构造措施建议。研究结果表明:钢筋网-水泥砂浆面层可以明显提高中高砌体墙的水平承载力和变形能力,亦可以一定程度上提高其抗侧刚度。     

薄壁节能砌块薄灰缝组合墙体抗震性能试验

为研究设置水平拉结带和构造柱-圈梁对薄壁节能砌块薄灰缝组合墙体抗震性能的影响,共设计了9片墙体试件,对比分析了有无构造措施的薄灰缝组合墙体的抗震性能,研究了竖向压应力、洞口大小、洞口位置对墙体抗震性能的影响,并分析了其破坏机理。结果表明:设置水平拉结带和构造柱 圈梁后组合墙体整体性增加,各阶段主要受力部位由上下区砌块墙体转变为端部构造柱,因此破坏主要集中在该部分;设置水平拉结带和构造柱 圈梁的墙体抗震性能明显优于未设置该措施的墙体,承载力和变形能力均有较大幅度增加,滞回曲线饱满,刚度退化缓慢并有一定残余刚度,后期变形性能好;组合墙体洞口两侧破坏严重,洞口显著削弱墙体的承载力。     

预应力砌体抗震性能的试验研究

本文通过8片不同类型的预应力混凝土小型空心砌块砌体的水平低周反复荷载试验以及2片普通混凝土小型空心砌块砌体的对比试验,研究了预应力砌体破坏形态、滞回特性、延性、刚度退化曲线等抗震性能,明确了预应力、窗洞以及构造措施对混凝土小型空心砌块墙体的开裂荷载、极限荷载和变形性能的影响。研究结果表明,预应力延缓了混凝土小型空心砌块墙体的开裂,提高了结构的开裂荷载和极限荷载;预应力改变了墙体破坏时的裂缝分布形状,裂缝密而细,几乎布满墙体全部灰缝,主裂缝不明显;预应力提高了墙体的刚度、延性和耗能能力;在窗洞底部现浇水平配筋混凝土条带能有效地抑制裂缝的产生和发展,并能提高墙体的变形和耗能能力。     

错列开洞钢筋混凝土剪力墙抗震性能数值模拟

为探究错列开洞剪力墙的抗震性能,通过有限元软件ABAQUS对错列开洞剪力墙抗震试验进行数值模拟,通过试验结果验证所建立精细化有限元模型的准确性。基于已验证的有限元模型开展参数分析,研究剪跨比、轴压比、开洞率以及有无附加纵筋等参数对错列开洞剪力墙抗震性能的影响。结果表明:不考虑轴压比时,剪跨比较大的剪力墙主要破坏于底部翼缘及墙体; 随着剪跨比的提高,剪力墙的峰值荷载减小,延性提高; 随着轴压比的提高,剪力墙的延性降低,峰值荷载先增加后减小,且峰值荷载的拐点在轴压比为0.2～0.5之间; 剪力墙的峰值荷载和延性随开洞率的提高而降低; 考虑附加纵筋时,若错列开洞剪力墙的开洞率较小且满足规范基本要求时,可以按照无洞口剪力墙计算其承载力; 考虑了附加纵筋影响的错列开洞剪力墙具有较好的承载力和延性,无附加纵筋的错列开洞剪力墙应力集中现象较严重; 开洞率较小时,剪力墙底部是薄弱区域,以剪切破坏为主; 开洞率较大时,剪力墙受到不协调的变形作用而发生破坏。     

碳纤维板嵌缝加固砖墙抗震性能试验研究

粘贴碳纤维片材加固砌体结构可以有效提高其抗震性能,但并不适用于建筑立面有要求的古建砌体结构。为此,采用碳纤维板嵌缝加固砌体墙,即在墙体表面剔除既有水平灰缝内的部分砂浆,通过结构胶将碳纤维板嵌入砌体墙内,使墙体、结构胶、碳纤维板黏结成为整体。该方法既不改变墙体的外观现状,又可以有效提高砌体墙的抗震性能。为研究这种方法对砌体结构的加固效果,通过3片墙体的低周往复荷载试验,对比研究了单面和双面碳纤维板材嵌缝加固砌体砖墙的抗震性能。试验结果表明：碳纤维板材嵌缝加固可以改变墙体的破坏模式,使墙体的破坏模式由脆性的剪切破坏转为延性较好的弯剪破坏或者弯曲破坏,显著提高墙体的承载能力、变形能力、延性和耗能能力;与未加固墙体相比,单面加固和双面加固墙体的位移延性系数分别提高了3.94%和25.81%,双面加固墙体的延性提高幅度更大;与单面加固墙体相比,双面加固墙体的滞回曲线更加饱满,耗能能力更强。     

预应力砖墙在低周反复荷载下抗裂及承载力试验研究

通过１：２预应力与非预应力带圈梁，构造柱砖墙在低周反复水平荷载作用下的对比试验，研究了墙片的裂缝出现与开展过程、破坏机理、滞回特性、强度、刚度、延性及耗参能能力，本文仅就其抗裂及承载力进行了论述，说明在砖墙中施加预应力能明显提高其抗震性能，并提出了有关抗裂及级限承载力的计算方法，计算结果与试验相当吻合。     

混凝土框架约束横孔连锁砌块干砌墙体抗震性能试验研究

通过对4片足尺混凝土框架约束横孔连锁砌块干砌墙体,在恒定竖向荷载和水平低周反复荷载作用下进行的抗震性能试验,研究了混凝土框架约束横孔连锁砌块干砌墙体的破坏机理、承载能力、变形能力、延性、滞回特性和刚度退化等,分析了不同构造措施以及窗洞、高宽比对墙体抗震性能的影响。试验结果表明：水平钢筋混凝土带能有效地提高墙体的承载能力和抗震能力,增强变形能力和延性;窗洞对墙体的开裂荷载、极限荷载以及刚度都有较大削弱,建议采用设置混凝土构造柱与水平带来提高开洞墙体的抗震性能;墙体高宽比过大不利于墙体的抗震;混凝土框架约束横孔连锁砌块干砌墙体具有良好的承载能力、变形能力和抗震性能。图9表4参9     

窗间墙锚固配筋砖混结构教学楼抗震性能试验研究

为改善砖混结构教学楼的抗震性能,通过对其纵向窗间墙局部配筋并在墙体两端采用竖向钢筋进行锚固配筋,按照1/2的缩尺比例设计了2个砖混子结构模型。采用拟静力试验分别对普通窗间墙和配筋窗间墙的子结构模型的破坏模式、承载能力、变形能力、刚度退化、延性、耗能性能以及窗间墙的破坏模式和纵墙的破坏机制等进行了分析。结果表明：普通窗间墙模型表现为层间破坏机制,窗间墙发生剪切破坏,纵墙发生“强梁弱柱”式破坏;窗间墙局部配筋并进行锚固的模型发生整体型破坏,窗间墙弯曲破坏,纵墙的破坏机制具有“强柱弱梁”特征,层间变形均匀,模型的破坏形态、耗能能力和延性等均得到改善。     

钢框架内嵌角部圆弧缺口AAC砌体填充墙滞回性能研究

基于在填充墙的角部设置缺口可弱化拉(压)力带的原理,设计了一系列钢框架内嵌角部圆弧缺口填充墙试件,包括1个纯钢框架、1个无缺口蒸压轻质加气混凝土(AAC)砌体填充墙钢框架和9个带不同尺寸圆弧缺口的AAC砌体填充墙钢框架,采用ABAQUS软件对各试件进行了有限元模拟分析.研究了填充墙角部设置的圆弧缺口构造对钢框架滞回性能...     

用增设钢筋混凝土墙提高砌体结构抗震性能的试验研究

目前大量既有多层砌体结构住宅面临增设电梯、成套改造等功能性改造的需求,利用功能性改造时后加的混凝土墙提高既有多层砌体结构的抗震性能是一种有益的探索。文中提出了三种后加混凝土墙与砌体墙的连接方式,并进行了7个后加混凝土-砌体组合墙体试件及其对比试件的低周反复加载试验,研究了其破坏模式、滞回性能、承载能力、变形能力、耗能与延性等。试验结果表明：三种连接方式均能有效保证后加混凝土墙与砌体墙的协同工作,其中植筋连接方式最为简便实用;后加混凝土墙不对称布置时,正、反两个方向的刚度退化过程不同但承载能力和变形能力无明显差异;增设混凝土墙后砌体墙的承载能力、变形和耗能能力大幅度提升,刚度退化明显改善;组合墙体中后加混凝土墙和砌体墙的抗剪能力均能充分发挥。基于黏性界面模拟砂浆层的分离式三维实体有限元分析方法能够较好地模拟组合墙体试件的骨架曲线和破坏形态。根据试验结论提出的受剪承载力计算公式与试验结果吻合良好。