墙体对梁端约束的试验研究与有限元分析

多层混合结构房屋承重纵墙计算模式中关于砌体对梁端的约束作用这一问题一直未能得到较好的解决。针对此问题,制作了一榀两层单跨混合结构模型,进行了墙体对梁端约束作用的试验研究,考察了构件的破坏过程和破坏特征,分析了梁端约束弯矩和转角、跨中挠度和弯矩随荷载的变化规律,并与按现行规范计算结果进行了比较;同时采用有限元分析软件对梁端约束情况进行了非线性分析,并将分析结果与试验数据进行了比较,此外,探讨了梁端插入墙体长度以及墙体应力等因素对梁端约束的影响。试验研究和有限元分析结果表明:多层混合结构房屋梁端存在约束力矩,并随荷载的增加呈抛物线变化,反映了框架性质,多层混合结构房屋不能简单地按铰接简图计算内力,现有规范计算公式误差也较大;梁端约束力矩与梁的刚度、砌体的刚度、梁端插入墙体的长度、墙体上部荷载、梁上荷载、梁与墙体连接处的节点构造等因素有关。     

砖砌体梁端局压荷载的偏心距

通过理论分析和试验实测得出梁端局任应力分布及其合力作用点的位置，由此可以确定由梁端传给墙体荷载的偏心距。当无上部荷载时，砌体在局压破坏阶段的接触应力合力作用点距墙外边缘的距离为ａｃ／３，这一结论已被新的砌体结构设计规范所采用。     

高层建筑框筒结构单向梁楼盖设计若干问题研究

采用两种有限元模型分析了高层框筒结构中,单向梁楼盖在竖向和水平荷载作用下的内力分布特点。讨论了梁端负钢筋过密的问题,建议仅在梁上部配置70%的计算负筋,其余则配置在梁两侧1.0~1.5倍梁宽范围的板内。分析了在梁端加腋及在筒体周边设加强带对结构受力的影响,认为梁端加腋对减少在竖向荷载作用下主次梁的跨中挠度有一定作用,但梁端负弯矩反而增大。分析和工程实践表明,筒体角部楼盖有一定的应力集中,常出现早期收缩裂缝,设计时宜适当加厚,增加抗裂网筋。     

底框上砖混结构中连续托梁的设计探讨

以底框上砖混结构的实际工程为例，分别采用框支墙梁设计法和满载框架设计法对上部墙体不同层数，上部墙体不同开洞位置，以及不同跨度的连续托梁进行了内力分析，确定了考虑墙梁作用的连续托梁的简便计算方法。     

钢板-砖砌体组合墙梁的试验研究与分析

钢板-砖砌体组合结构在既有砖混房屋中进行大空间改造时,组合托梁上部的墙体存在拱效应,使得托梁与上部墙体之间共同工作.为了研究此类组合墙梁的工作机理、破坏形态、承载力、控制截面的应变分布以及变形,对5根钢板-砖砌体组合墙梁进行了集中荷载作用下的试验研究与分析,并考虑了上部墙体高跨比、组合托梁高跨比和钢板厚度的参数影响.主要的研究结果表明钢板-砖砌体组合墙梁的破坏始于加载点与支座连线部分的砌体;钢板沿截面高度的应变分布符合平截面假定;上部墙体的高跨比直接影响墙体的破坏形态、钢板发生空鼓时的荷载和构件的极限荷载;合理的墙体高度有利于组合作用的形成,并且过高的墙体反而会降低极限荷载.最后给出了上部墙体高跨比的合理取值范围,同时建议钢板-砖砌体组合托梁的抗弯刚度相对上部墙体平面内刚度的系数应至少大于79.     

浅谈砖混结构设计中梁垫的作用

提出了在砖混结构设计中，其上部结构梁端支承处砌体局部受压常被忽视的问题，即梁端、梁下垫块的设置问题。阐述了梁垫对砌体还起着一个压应力图形完整系数式影响系数的作用，对不同材料的砌体还提出相对应的限值要求。因此应加强学习梁端局部受压方面的规范，以提高设计质量。     

某教学楼工程事故分析与加固处理

通过对五层砖混结构教学楼墙体裂缝分析，采用梁端设置附墙柱及柱下基础的卸荷法进行加固处理，同时解决墙体及其地基承载力不足的问题。工程实践证明加固效果良好。     

高层建筑转换梁结构承载能力及配筋方法的试验研究

本文通过三榀转换梁的试验研究,对高层建筑转换梁结构的截面选择、配筋设计以及钢筋端部锚固构造要求等进行了分析。研究表明,满跨转换梁与上部墙体有共同作用,转换梁抗弯抗剪承载力以及墙板的抗剪承载力均有相当的安全度,最终破坏发生在墙体底部局部压坏。不满跨转换梁的试验结果表明,无墙体部位转换梁的抗剪决定着整个转换结构的承载能力,上部有墙体部位墙梁有共同作用,应按有限元法计算内力,并进行配筋设计。     

开洞组合墙出平面偏心受压性能试验研究

通过对4片有上部结构的带构造柱开洞组合墙在上部竖向荷载和楼盖梁端集中荷载下出平面偏心受压性能试验,了解了开洞对柱、圈梁与砌体墙共同工作性能的影响,揭示了开洞对截面应力沿墙体水平和竖向的传递与分布规律以及对裂缝出现与发展、构件变形与破坏机理的影响,找出了组合墙出平面偏心受压性能的影响因素与规律。为补充和完善现行砌体结构规范以及组合墙出平面偏心受压的基本理论与计算方法提供了试验依据。     

墙体温度裂缝的防治措施

砌体房屋顶层墙体在施工或使用初期,顶层墙体往往出现斜向及水平裂缝。本文结合工程实例,通过对墙体温度裂缝发展机理的分析以及墙体在温度应力作用下的变形及应力的研究,提出采用配筋砌体、顶层墙体洞口上部设置钢筋混凝土圈梁等设计方法,以防止砌体结构墙体温度裂缝的产生。     

钢-砌体组合墙梁结构在砌体结构房屋改造托换中的应用研究

针对砌体结构房屋加固改造中拆墙托换的问题,提出了一种新型的托换结构体系。首先对拟拆墙体上部采用外包角钢加固形成钢-砌体组合托梁,然后对上层墙体采用钢筋网聚合物砂浆面层进行加固,组合托梁与加固后的上层墙体形成组合墙梁结构,形成托换结构体系。通过对4个试件的试验研究得到:该托换结构的受力机理与砌体墙梁结构相同,可简化为拱结构,加固后的上层墙体通过拱作用将荷载向两端支座传递,角钢和钢筋网水平钢筋为拉杆,减小了组合托梁的内力,提高了构件的承载力。托梁端部和上层墙体端部均设置构造柱,保证了上层墙体内钢筋网水平钢筋的锚固,避免了托梁支座处砌体局压破坏。原墙体内是否有圈梁和角钢大小对托换结构的承载力有一定影响。该托换体系墙体最终产生斜压破坏,墙体的抗剪承载力可按照砌体墙梁墙体抗剪计算公式计算,但计算结果偏保守。     

Experimental research on mechanical property of underpinning structure in masonry wall

在建筑物移位工程中,对上部结构进行托换是其关键技术。为研究砌体托换结构的受力性能及破坏形态,设计了9个足尺砌体承重墙双梁式托换结构,对其进行静力加载试验,研究不同托换梁截面高度及纵筋配置对托换结构受力性能及破坏形态的影响。试验结果表明：托换结构出现了两种破坏形态,即砌体墙与托换梁界面冲切滑移破坏及砌体墙斜压或局压破坏;随着托换梁截面高度增加,从界面冲切滑移破坏向砌体墙斜压或局压破坏发展,而砌体墙的破坏现象与砌体结构中的墙梁破坏特征相似。根据试验结果,建议托换梁与墙体界面剪切强度取值为0.6 MPa。     

对垫块下砌体局部受压承载力计算方法的分析

《砌体结构设计规范》GB50003—2001关于梁端有效支承长度采用了简化计算公式。在设计中，可能出现不设置刚性垫块时满足规范要求，设置刚性垫块后反而不满足规范要求或有时无论怎样设置刚性垫块，均难以满足砌体局部受压承载力的要求。本文作者通过分析，提出了梁端支承处设有混凝土刚性垫块时砌体局部受压承载力计算的改进方法，可供设计时参考。     

连续梁中部支座与垫梁端部支座砌体局部受压验算方法

砌体规范对如何计算连续梁中部支座砌体局部受压承载力和梁支承在垫梁端部垫梁下砌体局部受压承载力没有明确规定,本文参考梁端支座砌体局部受压承载力计算公式推导过程和梁支承在垫梁中部垫梁下砌体局部受压承载力计算公式推导过程,在完全遵照规范编制原理的基础上,给出了连续梁中部支座砌体局部受压承载力计算公式和梁支承在垫梁端部垫梁下砌体局部受压承载力计算公式。     

不同构造措施的砌体填充墙框架结构抗震性能试验研究

为研究设置拉结钢筋、构造柱、水平系梁等不同构造措施的砌体填充墙对框架结构抗震性能的影响,进行了4榀不同构造措施的砌体填充墙框架结构模型和1榀纯框架结构模型在低周反复荷载作用下的对比试验,分析了各试件的破坏特征、滞回曲线、骨架曲线、位移延性、刚度退化、承载力退化和耗能性能等。结果表明：砌体填充墙有效地提高了框架结构的抗侧刚度和承载力,但具有不同构造措施的砌体填充墙框架结构的初始刚度和承载力基本相同;设置构造柱、水平系梁和同时设置构造柱和水平系梁的砌体填充墙框架结构的位移延性和耗能能力得到明显的改善,且其刚度退化较为缓慢。     

底层大开间框剪组合墙结构框支墙梁试验研究

框支墙梁是底层大开间框剪组合墙房屋中的关键构件 ,结合拟动力试验对其进行的静力和抗震性能研究表明 ,房屋的纵、横向托梁均与其上墙体形成墙梁结构 ,并共同形成受力复杂的空间结构体系 ,从而使纵向框支墙梁承担的荷载明显减少。在水平地震作用下 ,纵向框支墙梁承担的荷载较静载情况虽有明显增加 ,但其墙梁结构的受力机理没有发生改变。同时 ,通过空间有限元分析 ,给出了纵向托梁承担荷载的比例     

竖向荷载作用下局部框架应力的有限元分析

为探讨竖向荷载作用下多层砌体结构房屋中局部框架的受力机理与性能,结合工程实例,采用有限元软件ANSYS建立局部框架计算模型和进行有限元分析,比较了施工方式对局部框架受力性能的影响,给出了竖向荷载作用下带局部框架多层砌体结构的应力分布规律。研究表明,按砌体结构施工方式建造的带局部框架多层砌体结构在竖向荷载作用下存在组合拱作用,支座处偏开洞则会削弱这种组合作用。     

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。