剪-压复合受力状态下砌体墙抗剪强度研究成果的评述

目前,国内砌体墙抗剪强度计算公式众多,很多研究人员都以试验结果与某计算公式结果吻合为目的,还没有统一的计算砌体墙抗剪强度公式。介绍了近年来国内剪-压复合受力状态下砌体结构墙体发生剪摩和剪压破坏时的抗剪强度研究情况,评述了各主要抗剪强度公式优缺点,提出了目前这些公式存在的问题以及需要进一步完善抗剪强度计算公式的研究课题。     

混凝土多孔砖砌体材料抗剪性能试验研究

通过试验,系统研究了混凝土多孔砖的抗剪性能,提出了混凝土多孔砖砌体材料抗剪强度的计算方法,给出了灰缝的剪应力-剪应变本构关系计算模型,为制定<混凝土砖建筑技术规范>(CECS257:2009)提供了支持.结果表明:混凝土多孔砖砌体的抗剪强度大于同等级下普通砖砌体;抗剪强度随块型的不同而有少许差别;有初始压应力混凝土多孔砖砌体的抗剪强度较无初始压应力的小;有加载历史砖砌体的抗剪强度较无加载历史的大;压-剪复合作用下混凝土多孔砖砌体抗剪强度在一定范围内符合Mohr-Coulomb准则;灰缝剪应力-剪应变曲线的初始斜率较大,当接近破坏应力时,应变迅速增大,曲线接近水平.     

页岩烧结保温砌块砌体基本力学性能试验研究

通过对页岩烧结保温砌块砌体轴心抗压、沿通缝抗剪、剪压复合抗剪性能试验研究,分析其破坏特征和破坏机理。试验结果表明:页岩烧结保温砌块砌体受压破坏时,在竖向灰缝附近形成主裂缝,接近极限荷载时砌体出现表皮剥落现象;沿通缝抗剪破坏模式主要为单剪破坏,脆性明显;剪压破坏有剪磨、剪压和斜压3种类型;实测轴心抗压强度平均值高于规范值,沿通缝抗剪强度、复合抗剪强度平均值低于计算值,并分别给出砌体轴心抗压强度平均值、抗剪、剪压复合受力抗剪强度平均值建议公式;剪压复合抗剪强度随着压应力的增大而增大;建立了页岩烧结保温砌块砌体受压应力应变关系表达式;给出该类砌块的弹性模量和泊松比的建议值。     

混凝土砌块砌体剪压作用下抗剪强度公式研究

通过对主拉应力破坏理论和库仑破坏理论及墙体抗剪时的三种破坏形态的分析,研究了混凝土砌块砌体在剪压复合受力下抗剪强度计算方法,建立了混凝土砌块砌体抗剪强度公式.     

页岩烧结保温砌块超薄灰缝砌体剪压复合受力性能试验研究

为了解实际页岩烧结保温砌块房屋在横向荷载和竖向荷载共同作用下的受力性能,根据竖向压应力的不同设计并制作了6组36个剪压试件,通过自行设计的自平衡剪压加载装置进行页岩烧结保温砌块超薄灰缝砌体剪压复合受力性能试验。试验结果表明:剪压复合受力作用下试件分为剪摩破坏、剪压破坏和局部破坏3种破坏形态;根据剪压试验结果绘制了页岩烧结保温砌块砌体剪压相关曲线,并提出了剪压相关曲线方程;在该方程基础上,结合现有的变摩擦系数剪摩理论,得到页岩烧结保温砌块砌体静力抗剪强度计算式,并将该式与现有的砌体静力抗剪强度计算式进行比较,发现所提出的算式与试验结果符合较好,建议采用该算式作为页岩烧结保温砌块砌体静力抗剪强度计算表达式。     

砌体在剪-压作用下抗剪强度研究

本文研究砌体在剪-压复合受力下的破坏准则和砌体静力抗剪强度与抗震抗剪强度的计算方法。根据最小耗能原理和正交各向异性材料的破坏准则,确立了砌体在剪-压作用下的相关关系式,该式与试验结果吻合较好,能完整地表达剪摩、剪压和斜压三种破坏形态。在此基础上,通过较大量的试验结果的拟合,且保持与现行结构设计规范有相同的可靠度,建立了砌体静力抗剪强度和抗震抗剪强度计算公式,式中统一采用轴压比作为主要变量来表达,并使《砌体结构设计规范》(GB50003—2001)与《建筑抗震设计规范》(GB50011—2001)在确定砌体抗剪强度时采用一致的方法。通过算例分析,本文公式计算值与该二种规范的取值相当吻合。本文方法可供设计和修订规范时参考。     

砌体复合受力时抗剪强度平均值理论计算

论述了复合受力时的砌体抗剪能力 ,分析垂直压应力对砌体抗剪强度的影响状况 ,进而推导出求解砌体复合受力时达到破坏状态砌体抗剪强度平均值的理论计算值的公式。该公式简洁适用 ,对研究砌体复合受力时裂缝开裂及发展 ,有着重要作用     

基于渐进全概率模型的既有砌体墙压剪承载力推断

在推断砌体墙的压剪承载力时，需要考虑力学参数和计算模型不确定性的影响。为此，在已有6片砌体墙的压剪承载力试验研究基础上，以不同的强度计算公式为先验判断、以砌体抗剪强度和竖向压应力为输入参数，建立墙体名义压剪强度的4种高斯过程(Gaussian process, GP)模型。收集了52组压剪试验结果、采用共轭梯度法更新这4种GP模型；基于更新后的模型确定名义压剪强度的正态概率密度函数，并取其均值作为推断值。采用全概率公式加权组合4种GP模型推断值，获得名义压剪强度的渐进全概率推断结果，并利用试验结果和规范计算结果加以验证。研究表明: 所提出的方法能够考虑各类强度计算公式的贡献，并有效利用试验数据中的信息；可以基于简单先验判断和有限试验结果，合理推断名义压剪强度的总体规律。同时，该方法可以定量表示推断结果的不确定性程度，并通过累积试验数据更新并完善名义压剪强度的推断结果。     

混凝土空心砌块砌体抗震抗剪强度

针对现行《建筑抗震设计规范》(GB 50011-2010)和《砌体结构设计规范》(GB 50003-2001)中关于混凝土空心砌块砌体抗震抗剪设计强度取值上存在的问题,在砌体剪压破坏区理论的基础上,结合中国已有58片混凝土砌块砌体墙的剪压试验结果,提出了具有下降段的剪压复合作用下混凝土空心砌块砌体抗震抗剪强度平均值曲线公式,并推导出具有可靠度保证的混凝土砌块砌体抗震抗剪强度设计值公式。与现行规范相比,提出的抗震抗剪强度设计值公式不仅解决了现行规范间的不统一,而且较好的实现了剪压复合作用下混凝土空心砌块砌体剪摩、剪压和斜压3类破坏形态的模拟,避免了现行规范中混凝土砌块砌体抗震抗剪设计强度取值的不合理和不安全,可运用于高层配筋砌块砌体结构设计。     

黄河淤泥多孔砖砌体的抗剪强度试验研究

本文通过对黄河淤泥多孔砖砌体抗剪强度的试验研究和对试验结果的分析,得出了黄河淤泥多孔砖这种新型墙体材料的抗剪强度规律及其抗剪破坏特征.结果表明,砂浆强度相同条件下,黄河淤泥多孔砖砌体的抗剪强度高于普通烧结砖和空心砖砌体强度的规范计算值.为此,提出了黄河淤泥多孔砖砌体抗剪强度平均值的计算公式,为黄河淤泥多孔砖的进一步研究提供了依据.     

高强砼柱抗剪强度的试验研究

本文通过１６根高强砼桩的试验，研究了高强砼框架柱的抗剪性能，讨论了剪跨比，轴压比等因素对破坏形态，开裂剪力及抗剪强度的影响。对现行规范的抗剪计算公式的适用性进行了探讨。研究成果填补了国内高强砼框架柱抗剪强度研究的空白，可作为编制高强砼设计规范的参考。     

砖砌体剪压复合受力动,静力特性与抗剪强度公式

在砖砌体模型关于剪压复合受力相关性的静力与动力试验研究的基础上，提出了基于可靠度分析并与修订中的砌体结构设计规范放建筑抗震设计规范相过渡的拟合公式，该式以“变摩擦系娄”的剪摩理论模式。统一了依据主拉应力理论和剪摩理论的抗剪强度计算方法，公式形式简单，物理概念明确，计算结果与两本规范公式十分接近，实现了新旧方法的衔接并偏于安全，为规范的修订提出了新的建议。     

预应力高强混凝土有腹筋T形截面梁抗剪承载力试验研究

对8根预应力高强混凝土和1根普通混凝土有腹筋T形截面简支梁的抗剪强度进行了试验研究。观察了有腹筋T形截面梁在不同参数变化下梁的斜向裂缝开裂特点和破坏形态;结合清华大学21根预应力高强混凝土(fcu=62.7~84.3MPa)无腹筋和有腹筋简支梁的试验研究,综合分析了混凝土强度、剪跨比、预应力度(预压比)、配箍率和纵筋配筋率对抗剪强度的影响及变化规律,通过对66根混凝土强度变化范围为fcu=25.5~84.3MPa的非预应力和预应力混凝土梁回归统计分析,提出了适合于上述混凝土强度范围内、在集中荷载作用下简支梁(T形或I字形截面)抗剪承载能力的建议公式。     

型钢混凝土剪力墙试验探讨与分析

对型钢混凝土剪力墙的形成与发展做了概括,总结了型钢混凝土剪力墙试验研究的进展与成果,在此基础上,通过对联肢剪力墙试验研究、开洞低剪力墙试验、整体剪力墙试验数据的比较,分析了剪力墙类型对延性系数的影响和轴压比对结构延性的影响。     

短肢剪力墙墙肢轴压比限值研究

基于界限破坏时的内力平衡条件,详细推导了L形钢混凝土短肢剪力墙轴压比限值的理论计算公式,对工程中较优截面,按照规范规定配筋率等进行计算,对现行规范中关于短肢剪力墙的轴压比限值提出了建议,并以此类推,对其T形截面,一字形截面给出轴压比限值建议值.     

钢筋砼连系梁静力受剪承载力

通过１０根普通配筋和６根组合配筋剪力墙连系梁的静力试验，研究了两种配筋形式连系梁的静力性能。得出连系梁正截面受弯承载能力在跨高比小于２时应乘以降低系数，而其斜截面受剪承载能力不必考虑跨高比的影响，可采用统一计算公式的结论。     

缓粘结预应力钢筋用胶粘剂材料力学性能研究

针对缓凝胶粘剂的力学性能进行了系列专项研究,测试了缓凝胶粘剂固化态的抗拉强度、抗折强度以及固化过程的强度变化值,获得了缓凝胶粘剂材料的弹性模量和泊松比。通过对不同批次的试件进行测试,结果表明,缓凝胶粘剂具有优良的力学性能,具备作为缓粘结预应力技术核心介质的必需条件,从而实现与有粘结力学性能媲美的良好效应。     

钢管轻集料混凝土抗剪承载力试验研究

基于29根钢管轻集料混凝土试件抗剪试验,研究材料性能、截面特性、剪跨比及轴压比对钢管轻集料混凝土试件的破坏形态、抗剪承载力的影响。将试验实测值与相关公式计算值进行对比,通过分析、回归试验结果,得到抗剪承载力计算公式。分析结果表明:剪跨比λ<0.5时,试件均为剪切型破坏;剪跨比0.5≤λ<0.85施加轴压力的试件为剪弯型破坏;剪跨比λ≥0.5未施加轴压力及剪跨比λ>0.85施加轴压力的试件为弯曲型破坏。剪跨比越大,试件抗剪承载力越小;轴压比越大,试件抗剪承载力越大,且延性越好;轻集料混凝土强度对试件抗剪承载力影响不明显;含钢率越高,试件抗剪承载力越大。考虑以上影响因素得出抗剪承载力计算公式,试验值与计算值吻合较好,且偏于安全。     

岩土类材料的静水压力效应

 岩土类材料的抗剪强度主要包括黏聚强度和摩擦强度,由材料颗粒间的黏聚力、摩擦力及颗粒的破碎提供,受静水压力的影响显著。分析材料在不同静水压力下2种强度的发挥机制,及材料颗粒破碎对抗剪强度的影响规律,阐述了岩土类材料静水压力效应产生的机制：低静水压力下,材料组分间的相互错动导致材料的破坏,表现为剪应力比破坏;高静水压力下,材料组分破碎导致材料的破坏,表现为剪应力破坏。采用三轴压缩子午面上的破坏函数发展了非线性统一强度模型,使其不仅能够合理地反映材料的中主应力效应,而且能更好地描述材料的静水压力效应,即抗剪强度与剪切滑动面上正应力之间的非线性关系。利用国内外取得的试验数据验证发展后的非线性统一强度模型,表明可合理地反映岩土类材料的静水压力效应,及复杂应力条件下岩土类材料的三维非线性强度特性。     

型钢混凝土柱抗震设计若干问题的探讨

针对型钢混凝土柱抗震设计中所涉及到的轴压比、箍筋、型钢的侧向失稳和柱子的剪切粘结破坏，柱子的抗剪承载力等几个问题进行了分析研究，探讨了它们对型钢混凝土柱抗震性能的影响，提出了有关设计建议，并给出了相应的计算公式。