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。     

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<正>《土木建筑与环境工程》05/2012混凝土空心砌块砌体抗震抗剪强度本文针对现行《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010)和《砌体结构设计规范》(GB50003-2001)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     

砖砌体墙的屈服准则及其抗剪强度计算

地震作用下的无筋砌体墙的破坏通常有剪切滑移破坏、主拉破坏和斜压破坏三种,GB50011《建筑抗震设计规范》与GB50003《砌体结构设计规范》各自依据不同的破坏模式建立了不同的抗剪强度计算公式。为了统一两种计算公式,利用Mohr单剪强度理论,并考虑竖向压力接近砌体抗压强度时抗剪强度随压应力增加而降低的受压帽子,选取四参数表达的蛋形曲线形式的连续帽子函数,建立无角隅的砌体屈服准则。利用简单应力下砌体破坏准则及100片无筋砌体墙片的试验结果,得到连续帽子函数的4个参数。还分析了砌体墙与屈服准则之间的尺寸误差,并用所得到的屈服准则推导无筋砌体墙的抗剪强度计算公式。将该公式计算值及有关规范公式计算值与墙片试验结果进行对比分析,结果表明该公式计算值与试验值符合较好。     

AAC砌块墙体抗震抗剪强度计算方法

在试验数据与结果分析的基础上,得出高宽比与竖向压应力对AAC砌块墙体抗震抗剪强度影响较显著,同时比较已有的几种砌体抗剪强度计算公式,提出以主拉力理论为基础,考虑高宽比影响的无筋AAC砌块墙体抗震抗剪强度计算公式,该公式与试验结果吻合较好。通过分析表明:当高宽比对墙体的抗剪强度影响较大时,该公式具有较普遍使用意义。     

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。     

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。     

全断桥复合保温砌块砌体力学性能试验研究

通过不同砂浆(强度、类型)全断桥复合保温砌块砌体的抗压、抗剪力学性能试验,对全断桥复合保温砌块砌体的破坏特征和承载能力等因素进行了分析。结果表明,全断桥复合保温砌块砌体的力学性能与普通混凝土砌块砌体基本相似。试验结果与GB 50003—2011《砌体结构设计规范》的公式计算值相比较,全断桥复合保温砌块砌体的抗压强度降低了7%～10%,抗剪强度提高了12%～23%。粉煤灰水泥砂浆砌筑对全断桥复合保温砌块砌体抗压强度影响不大,但不利于砌体抗剪。提出了全断桥复合保温砌块砌体抗压和抗剪强度建议公式,试验结果与建议公式的计算值较为接近,可为工程设计提供依据。     

加气混凝土砌块墙抗震剪切强度计算公式的研究

利用有限元软件ANSYS对无筋加气混凝土砌块墙的伪静力试验进行了模拟分析，并同已有的试验数据进行了比较。据此讨论了此类砌体特有的破坏特点，将其破坏划分为受拉破坏和受压破坏两种形式，并讨论了高宽比的影响；最后提出了适合于此类砌体的抗震抗剪强度公式。     

再生混凝土小型空心砌块砌体基本力学性能研究

通过对再生混凝土骨料掺量为75%的再生混凝土小型空心砌块块材及砌体的抗剪、抗压等基本力学性能进行试验,考察了再生混凝土小型空心砌块砌体在不同砂浆强度下的抗剪承载力以及受压性能。结果表明,再生混凝土小型空心砌块的强度等级可以达到MU7.5,再生混凝土小型空心砌块砌体受剪切作用时发生上层的通缝剪坏,砌块强度对砌体通缝抗剪强度影响不大,再生混凝土小型空心砌块砌体的抗剪强度小于普通混凝土空心砌块砌体的抗剪强度,提出了再生混凝土小型空心砌块砌体的抗剪强度计算公式。再生混凝土小型空心砌块砌体的受压性能和普通混凝土砌块砌体的受压性能基本相似,其受压强度可采用GB 50003—2001《砌体结构设计规范》建议的公式进行计算。     

FRP加固砖砌体墙的试验研究与分析

介绍了FRP加固砖砌体墙的试验研究以及受剪承载力分析。通过不同砂浆强度和高宽比的两批试 验,验证了FRP加固砌体墙能够有效提高其抗裂性能,改变破坏形态,提高受剪承载力,使抗震性能得到显著 改善。在此基础上,通过对砌体墙剪切破坏机理和FRP加固作用的分析,针对不同剪切破坏形态提出了受剪 承载力计算方法。试验结果验证,建议公式能够较为准确地计算砌体墙的受剪承载力。     

预应力斜拉筋对砌体结构延性影响试验研究

通过预应力斜拉筋加固的砖墙与无筋砖墙在低周反复水平荷载作用下的试验,对墙片开裂、裂缝发展过程、抗剪强度、滞回特性等技术指标进行了对比分析,探讨了预应力斜拉筋加固对砌体结构抗震性能的影响。试验结果表明,砌体结构的抗剪强度、结构开裂荷载、结构延性随着预应力的增加而增大,墙体裂缝随着预应力的增加细而密。预应力斜拉筋技术为砌体结构提出了一种新加固方法。     

再生混凝土多孔砖砌体抗剪强度试验研究

通过试验研究了再生混凝土多孔砖砌体的抗剪强度。试验结果表明:再生混凝土多孔砖采用半盲孔设计,提高了砖和砂浆的粘结性,大大增加了剪切面积;砂浆的销键作用能有效提高砌体的抗剪强度;再生混凝土多孔砖砌体的抗剪强度高于烧结普通砖、烧结多孔砖砌体、混凝土空心砌块砌体的抗剪强度。提出了再生混凝土多孔砖砌体的抗剪强度计算公式和设计值的建议取值:再生混凝土多孔砖砌体的抗剪强度平均值计算公式为:fV,m=0.142!f2,砌体的抗压强度设计值f为:f=0.35fV,m。     

N式砌块配筋砌体剪力墙抗震性能试验研究

对4片配筋率相同但灌孔率和砌筑方法（错缝砌筑和同缝砌筑）不同的N式砌块配筋砌体剪力墙进行了低周反复荷载试验,研究了墙体的破坏模式、承载力、滞回特性、延性等抗震性能指标。试验结果表明：相比于普通混凝土小砌块砌体配筋墙体,错缝砌筑和同缝砌筑的N式砌块配筋砌体剪力墙都表现出更高的斜截面承载力,且砌块剪力墙的破坏形态与现浇钢筋混凝土剪力墙相似,破坏时受拉纵筋屈服,角部砌块与灌孔混凝土压碎;墙体的承载力随着竖向荷载的降低而降低,但墙体的延性随着竖向荷载的降低而增大;墙体发生受弯破坏时,裂缝细而多,破坏时裂而不倒,具有良好的承载能力、刚度、延性性能以及耗能能力;墙体抗震性能明显优于普通砌块配筋砌体剪力墙。     

Experimental study on basic mechanical properties of DP-type fired perforated clay brick masonry

DP型烧结多孔黏土砖的孔型和孔洞率相比普通多孔砖有所变化,为研究对应砌体的力学性能与变形指标,对DP型烧结多孔黏土砖砌体进行了受压和受剪试验,根据试验结果分析了该类砌体受压、受剪的破坏机理和破坏特征。结果表明,大开孔率烧结多孔黏土砖砌体受压破坏时沿竖向形成上下通缝,开孔率较大的DP1型烧结多孔砖砌体的抗压强度比开孔率较小的DP2型烧结多孔黏土砖砌体的低,且变异系数大;砌体破坏形式包括单剪破坏、双剪破坏和砖块压坏三种,DP1型烧结多孔砖砌体抗剪强度比DP2型烧结多孔黏土砖砌体的高。采用最小二乘法对规范公式进行修正,建立了DP型烧结多孔黏土砖砌体抗压和抗剪强度平均值的计算式,计算结果与试验结果吻合较好。计算得到DP型烧结多孔黏土砖砌体抗压和抗剪强度设计值,并根据已有受压本构模型,建立了该类砖砌体受压应力-应变关系式和弹性模量计算式,计算值与试验结果吻合较好。     

砖砌体建筑体外预应力抗震加固技术研究

针对城镇既有砖砌体建筑抗震性能较差的问题,提出了一种适合多层砖砌体房屋的抗震加固新技术,即采用竖向无粘结预应力筋对砌体墙体进行加固,从而改善墙体的抗震性能,提高房屋的整体抗震能力。为了解该技术的加固效果,完成了两批共17片墙体构件的拟静力试验研究和一栋2层足尺房屋模型的拟动力试验研究。墙体构件的试验研究结果表明,该项加固技术可以大幅度提高砖砌体墙体的抗裂能力、受剪承载力和延性。房屋模型的拟动力试验研究则进一步表明,采用该项技术加固后,抗震设防烈度不足8度的房屋,在模拟9度罕遇地震的拟动力作用下基本保持弹性,抗震能力显著提高。在试验研究的基础上,提出了预应力加固砌体墙体的受剪承载力的计算方法。该技术在北京市怀柔区某多层办公建筑的实际应用情况表明,其具有施工工艺简单、工期短、成本低等优势     

新型复合砌块砌体抗剪强度试验研究

保温轻质混凝土空心砌块混合生土复合墙体结构是由聚苯乙烯发泡材料(EPS)混合土为内芯、轻质混凝土砌块为外模组成的一种新型复合砌块砌体结构形式,其具有保温和抗震为一体的特性,非常适合村镇建筑。以内芯材料配合比强度、灌芯率和砂浆强度等为影响因素,对9组27个抗剪试件进行试验,并分析这些因素对该复合砌块抗剪强度的影响。同时通过一组烧结砖和一组混凝土多孔砖的试件与其进行对比。结果表明:内芯材料强度对抗剪强度影响最为显著;砂浆强度对抗剪强度具有一定影响;内芯材料对抗剪强度贡献占71%;相同条件下,由于内芯的整体效果,该复合砌块砌体的抗剪强度均高于黏土砖和混凝土多孔砖砌体的抗剪强度。     

水平配筋墙片抗震性能的试验研究

通过十七片配筋墙体的伪静力试验,研究了配筋多孔砖、构造柱配筋墙及冷轧带肋钢筋墙片的破坏特征、抗震承载力和变形能力。试验结果表明,配筋多孔砖墙与配筋普通砖墙具有相近的抗震性能,水平筋采用搭接接头时不能发挥钢筋的抗剪作用以及端部锚固钢筋具有提高承载力和约束砌体作用等。     

剪-压作用下陶粒混凝土砌块砌体抗剪强度的试验研究

以砂浆强度等级和轴压比为变化参数,进行了180个陶粒混凝土砌块砌体试件的抗剪强度试验.基于Hoffman强度准则推得剪-压作用下陶粒混凝土砌块砌体抗剪强度平均值的理论计算公式,并根据试验结果对抗剪强度平均值的理论计算公式进行修正.最后按照与规范可靠度水准相协调的原则,由修正后的抗剪强度平均值计算公式推得剪-压作用下陶粒混凝土砌块砌体抗剪强度的设计值计算公式.     

碳纤维布抗震加固砖砌体墙的试验研究

通过五片碳纤维布加固砖砌体墙的低周反复试验,分析了碳纤维布加固砖砌体墙的抗震性能。试验结果表明,加固后的墙体抗震性能得到明显改善,影响加固效果的主要因素包括碳纤维布的排列方式、面积和锚固情况;提出了碳纤维布加固砖砌体墙的抗剪强度计算公式,其计算结果与试验结果吻合较好。