盒式连接全装配式复合墙体抗震性能试验研究

为加大装配式复合结构在低多层建筑的适用性,本文在装配整体式复合结构的基础上进一步优化墙板边界连接构造,提出一种新型的全装配式复合墙结构。对结构中采用盒式连接水平缝的全装配式复合墙体进行拟静力试验,深入研究了该类墙体的破坏模式、滞回特性、承载能力、延性性能、刚度退化规律和耗能能力等抗震性能指标,并对比分析了不同盒式连接件构造Wall shoes（WPC）、集成钢筋式（IPC）、分布钢筋式（DPC）对墙体基本力学性能的影响。研究结果表明：全装配式复合墙体是一种轻质、高强、节能、抗震性能良好的结构受力构件,试件中的填充体、中部肋格、边肋柱依次发挥作用,并得到墙体3个阶段的受力特点。相比DPC试件,IPC的屈服荷载和峰值荷载分别提升6%和10%,WPC分别提升2%和5%;试件的位移延性系数均大于3.3,符合钢筋混凝土结构抗震设计要求;各试件的刚度退化规律基本相同,其中,DPC试件的刚度退化速率最快;各试件的累积耗能均呈累积增长趋势,IPC累积耗能是WPC累积耗能的1.08倍,是DPC累计耗能的1.13倍。3种不同形式盒式连接构造均具有可靠的连接性能,集成钢筋式盒式连接综合抗震性能表现最优,其生产及安装方式也更为简单高效,适合运用于实际工程。     

玻璃纤维增强聚合物混凝土小型空心砌块复合墙片的抗震性能

针对混凝土小型空心砌块墙体抗震性能较差的问题,提出了将具有良好力学性能的玻璃纤维增强聚合物(GFRP)片材粘贴在混凝土小型空心砌块墙体表面形成GFRP-混凝土小型空心砌块复合墙体来改善原混凝土小型空心砌块墙体的抗震性能的设想。通过5个试件(含一个对比用的标准试件)的伪静力试验,研究了采用不同纤维片材粘贴方式得到的复合墙片的抗震性能。试验结果表明,复合墙片比原墙片具有更高的受剪承载力、延性和耗能能力。     

框支密肋复合墙体拟静力试验研究

为研究底部大空间框支密肋复合墙结构的抗震性能,结合新型斜交肋格密肋复合墙板结构,进行2榀底部框架-剪力墙上部密肋复合墙体结构1/2比例模型拟静力试验.分析正交肋格和斜交肋格框支密肋复合墙体在低周反复荷载作用下的破坏过程、传力机理,探讨结构层间位移滞回特性,各构件钢筋的荷载-应变曲线,墙体的残余变形率.试验结果表明:框支密肋复合墙结构抗震性能优越,墙板独特的斜交式肋格构造形式有效提高结构的延性、变形性能,抗倒塌能力和可修复性.     

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.     

填充砌块对粮食荷载作用下密肋复合墙体受力性能的影响

密肋复合墙体是一种新型墙体结构,由于自重轻、抗震性能好、节能效果佳、产业化程度高、施工速度快等优点已经在民用建筑中得到广泛应用,将密肋复合墙体应用于平房仓的建设中既可以改善平房仓的抗震及保温性能,又可以减少原材料的损耗达到节能环保的效果。通过运用大型通用有限元分析软件ABAQUS建立密肋房式粮仓复合墙体模型,对墙体模型在粮食侧压力作用下的受力性能进行了非线性数值分析,针对填充砌块对粮食侧压力作用下密肋复合墙体抗弯刚度的作用,分别建立有砌块和无砌块墙体模型,通过改变填充砌块强度得出填充砌块对粮食侧压力作用下密肋复合墙体受力性能的影响,并得出了填充砌块对墙体的抗弯刚度有很大贡献的结论。因此计算粮食侧压力作用下密肋复合墙体的变形时应充分考虑填充砌块的作用。     

装配式剪力墙结构新型连接节点的构造与抗震性能研究

装配式结构具有快速施工,节能环保的特点,装配式剪力墙结构符合我国住宅产业化的要求.预制墙体连接技术是制约装配式剪力墙结构使用及抗震性能的关键,提出一种适用于装配式剪力墙连接的新型节点连接技术,通过节点的静力试验及试件低周反复荷载试验,研究和评价新型节点连接的抗震性能,并在试验基础上改进节点连接构造.结果表明:该连接技术锚固性能可靠.在选择合理钢筋埋深和设计的情况下,运用这种连接方法的装配式剪力墙水平缝和竖直缝试件具有与现浇试件相当的抗震性能.     

装配式复合外墙外保温施工技术与承载力计算

目的 对既有建筑进行节能改造,实现装配式施工.方法 基于装饰复合板及复合板与锚固于既有外墙墙体的受力配件的装配式固定与连接,提出外保温施工方法,完成试点工程.以现行规范和国家相关标准为基础,结合工艺特点,进行外保温体系承载力计算.结果 计算结果表明,装配式复合外墙外保温体系水平荷载远大于竖向荷载,水平承载力安全储备系数为3.4,满足安全储备限值要求.通过工程实践,检验了施工方法的可行性.结论 装配式复合外墙外保温体系承载力具有较高安全储备,确保外保温体系的整体安全、可靠,可简化施工工序,减少环境污染,缩短工期.为工程实践提供理论及应用基础.可满足我国严寒地区居住建筑节能65％的要求.     

点接触式密肋复合墙体抗震性能及承载力计算方法

为了研究密肋复合墙结构多道防线工作机理,提出了RC框格与X型填充砌块、墙板与外框架在角点处连接的点接触式密肋复合墙体,并对其抗震性能进行了试验研究.通过对试验结果进行分析,探讨了墙体的主要破坏形态和破坏过程,研究了墙体的滞回特性、承载力和耗能能力等抗震性能,并与标准墙板试验结果进行了对比,同时对墙板中钢筋应变进行了分析,提出了点接触密肋复合墙体承载力计算公式.结果表明,点接触式墙体与标准墙体相比其承载力和耗能性能略差,但由于墙体各道防线之间的地震作用传递途径和分配关系相对明确,不同阶段的墙体计算模型比较简单,可以通过对各阶段的精确分析计算实现密肋复合墙结构的控制设计,且各道防线之间的分离更易于结构构件的震后修复和更换.     

泡沫混凝土外墙的热工性能测试与分析

随着建筑能耗的不断增加以及能源危机的日益加剧,建筑节能变得尤为迫切。外墙是围护结构节能的重点。泡沫混凝土因良好的保温隔热性能被广泛应用于建筑工程中,但其在建筑外墙的应用还处于探索阶段。本文介绍了新型泡沫混凝土外墙的构造及性能特点,并通过实验对比分析了外保温墙体、实心砖墙体和泡沫混凝土墙体的保温隔热性能。实验结果显示,泡沫混凝土外墙的保温隔热性能远优于其他两种墙体,在空调状态下,其内表面的热流值仅为外保温墙体的30.4%,具有显著的节能效果。不仅如此,泡沫混凝土外墙更为轻质,其质量仅为外保温墙体的49.1%。     

喷涂轻质复合砂浆—密布原竹组合墙体抗震性能试验研究

提出一种在密布原竹骨架外喷涂轻质复合砂浆的组合墙体.对喷涂轻质复合砂浆—密布原竹组合墙体试件进行低周反复加载试验,分析试件的受力过程和破坏模式,对试件的承载能力、抗侧刚度、延性、承载力退化、刚度退化以及耗能性能等力学特征进行研究,并将试验结果与压型钢板—竹胶板组合墙体、喷涂保温材料—原竹骨架组合墙体的试验数据进行对比分析.试验结果表明:喷涂轻质复合砂浆—密布原竹组合墙体的主要破坏模式为抗拔件被拉出,墙体底部发生破坏.当试件处于极限状态时,组合墙体出现裂缝,但试件整体结构较为完好.喷涂轻质复合砂浆—密布原竹组合墙体的延性和耗能能力较好,且具有较高的抗剪承载力和初始抗侧刚度.与压型钢板—竹胶板组合墙体相比,喷涂轻质复合砂浆—密布原竹组合墙体具有更好的抗震性能和耗能能力.与喷涂保温材料—原竹骨架组合墙体相比,喷涂轻质复合砂浆—密布原竹组合墙体经济性好,同样具有较高的推广价值.     

增强型复合外模板保温系统抗震性能试验研究

复合外模板现浇混凝土保温系统的构造做法实现了现浇混凝土墙体结构与保温层一体化施工。开展地震模拟振动台试验是真实反映复合外模板与基层混凝土墙体、复合外模板与饰面找平浆料层之间在地震作用下的粘结性能的重要途径。文章基于地震工程学原理,按照有无预制钢丝网架加强层设计制作了2组复合外模板现浇混凝土保温系统振动台试验模型,对模型按16种工况输入2组天然地震波和1组人工波,通过测定试件的动力响应并考察外保温模板层、饰面找平浆料层的裂缝开展情况,对比分析2组试件的抗震性能。结果表明:带有预制托网和加强连接件的增强型系统在试验过程中整体连接牢固可靠,未发生明显损伤,其找平浆料层有更好的粘结性能,外模板与墙体的整体抗震性能更优;带有预制托网与加强连接件的增强型系统,可适用于地震动峰值加速度PGA≤0.4g地区,而非加强型可用于PGA≤0.3g地区,其适用高度不超过100 m。     

一种新型复合保温砌块的研究

针对外保温墙体和内保温墙体的不足,设计出了一种新型的复合保温砌块。采用防护热箱法对不同结构砌块进行了研 究,得到了砌块热绝缘系数最大时的结构参数;通过对该结构参数下砌块的保温性能、隔音性能和经济性的分析,论证了此种 砌块所具有的优越性及推广应用的可行性,对设计其他形式复合墙体具有一定的参考价值。     

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.     

高宽比对密肋复合墙抗震性能的影响

密肋复合墙是由钢筋混凝土与轻质填充砌块组成的一种网格式抗震墙,高宽比是影响抗震墙抗震性能的重要因素之一.本文在密肋复合墙低周反复荷载试验的基础上,介绍了不同高宽下密肋复合墙的破坏形态,分析了高宽比对墙体承载力、延性、刚度等抗震性能的影响,与混凝土墙进行了对比,并就其原因进行了探讨.研究表明:密肋复合墙破坏特点、延性性能受高宽比影响的变化规律与混凝土墙有着较大的区别;密肋复合墙高宽比小于3.0时,墙体以剪切破坏形态为主;高宽比对于密肋复合墙延性性能的影响较小,高宽比小于1.0的低矮密肋复合墙亦可设计为具有良好延性的抗侧力构件.研究结果对于不同高宽比密肋复合墙体的抗震设计具有一定的参考意义.     

一种新型复合保温砌块的研究

针对外保温墙体和内保温墙体的不足，设计出了一种新型的复合保温砌块。采用防护热箱法对不同结构砌块进行了研究，得到了砌块热绝缘系数最大时的结构参数；通过对该结构参数下砌块的保温性能、隔音性能和经济性的分析，论证了此种砌块所具有的优越性及推广应用的可行性，对设计其他形式复合墙体具有一定的参考价值。     

生土结构房屋的承重夯土墙体抗震性能试验研究

对村镇建筑中使用的生土结构房屋承重夯土墙的受力及抗震性能进行试验研究,设计了三片夯土墙试件.对试件施加竖向荷载和低周反复水平荷载,研究夯土墙体在地震荷载作用下的破坏过程、破坏形态、滞回曲线和骨架曲线的特征以及墙体的水平承载力和变形能力等.通过对比试验,分析了构造柱、圈梁在夯土墙体中的作用以及土中掺和料对墙体受力性能的影响,指出影响夯土墙抗震性能的主要因素及一些施工中应该注意的问题,提出夯土墙承重墙体的抗剪承载力计算公式.     

小高层密肋壁板结构复合墙体抗弯性能试验研究

通过两榀1/2比例两层两跨密肋复合墙体模型在竖向荷载、水平荷载及附加弯矩共同作用下的单调加载试验,模拟12层小高层结构中底层墙体的受力性能,着重从墙体的破坏过程、破坏模式、承载力、变形性能、钢筋应变分布以及抗弯刚度退化等方面进行较深入地研究分析.结果表明,底层墙体在压、弯、剪复合受力状态下,其破坏模式主要为弯曲型破坏,其延性及变形性能不及剪切型破坏墙体.为保证墙体具有较好的延性及变形能力,在设计中应确保边框柱与复合墙板之间的合理匹配.     

装配式圈梁构造柱约束蒸压粉煤灰砖墙体抗震性能分析

为解决砖砌体结构抗震设防水平低、墙体材料能耗大及构造措施不规范等缺点,提出适用于砌体建筑的新型装配式蒸压粉煤灰砖墙体结构型式。首先构造了4类新型装配式配筋砌块(构造柱砌块、圈梁砌块、清扫砌块和半砖砌块),其优点是作为墙体材料的同时可以兼做施工模板,从而满足无模板化施工工艺要求;然后进行了蒸压粉煤灰砖砌体短柱轴心受压试验,分析其破坏形态和变形特征并得到抗压强度、弹性模量和应力-应变曲线等本构参数;采用数值模拟的方法从极限承载力、刚度退化和延性等3个方面,对装配式圈梁构造柱约束的蒸压粉煤灰砖墙体抗震性能进行分析,结果发现:本文提出的蒸压粉煤灰砖受压本构模型形式简单且与试验数据吻合较好;装配式圈梁构造柱与现浇圈梁构造柱对普通砌体墙体和蒸压粉煤灰砖砌体墙体的抗震性能具有显著提升作用,两种构造措施对墙体承载力和刚度的影响规律相近,且装配式构造措施约束墙体的延性优于现浇构造措施约束墙体;蒸压粉煤灰砖墙体承载力较大且抗震性能优于普通砖墙体,两种墙体的延性和刚度退化率等力学性能较为接近;本文提出的装配式圈梁构造柱约束蒸压粉煤灰砖墙体的施工工艺简便且适用范围更广泛。研究成果对于解决传统砌体建筑施工及抗震中存在的问题并拓展蒸压粉煤灰的应用具有重要借鉴意义和参考价值。     

节能建筑复合墙体的非稳态热工性能

节能建筑的优越性较为明显,目前在国内外公共建筑和民用建筑中均得到广泛应用,鉴于节能建筑复合墙体的特殊性,非稳态热工性能已经成为研究的重点.本文结合节能建筑工程经验,采用有限差分法、反应系数法和谐波法对复合墙体的非稳态热工性能进行分析和探讨,以期为节能建筑复合墙体保温设计提供指导.     

覆竹木碳纤维板冷弯薄壁型钢墙体抗震性能试验研究

对两榀带刚性支撑的冷弯薄壁型钢墙体足尺试件进行水平低周往复加载试验,研究竹木碳纤维板对冷弯薄壁型钢墙体抗震性能的影响,揭示该类新型墙体的破坏模式,对试件的滞回性能、承载能力、延性、耗能能力、抗侧刚度、强度退化及刚度退化等抗震性能指标进行分析.试验结果表明,覆竹木碳纤维板冷弯薄壁型钢墙体的主要破坏模式包括:墙面板承压破坏,各部件连接螺钉剪切破坏,立柱、刚性斜撑弯扭屈曲,下导轨、刚性横撑局部屈曲等.与无覆板的冷弯薄壁型钢骨架墙体相比,由于竹木碳纤维板的支撑作用显著,覆板冷弯薄壁型钢墙体的承载能力、抗侧刚度和耗能能力明显提升,抗震性能良好.