反复荷载作用下DP型烧结多孔砖墙体受力性能试验研究

为系统研究DP型烧结多孔砖砌体结构的受力性能,对烧结多孔砖横墙和开洞纵墙(共9片)进行低周反复荷载试验。研究了墙体的破坏特征、滞回特性、骨架曲线、刚度退化、耗能能力和延性等,分析了垂直压应力、水平配筋、洞口大小等对墙体受力性能的影响。试验结果表明:DP型烧结多孔砖墙体主要发生剪切破坏,横墙试件滞回曲线饱满,纵墙试件滞回曲线出现捏拢现象;墙体试件的刚度退化较为平稳,耗能能力较强,位移延性系数均大于2.0;增大垂直压应力,试件承受的荷载提高而延性降低;增加水平配筋,试件承受的荷载和变形能力均得以提高。基于试验结果,对现行规范GB 50003—2011墙体受剪承载力计算式中的墙体约束系数进行修正,提出烧结多孔砖墙体受剪承载力的计算式,理论计算值和试验结果符合较好。     

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。     

大断裂应变PET纤维布和旧牛仔布加固砖墙抗震性能试验研究

为提高既有砌体结构无圈梁构造柱砖墙的抗震性能,进行了大断裂应变PET纤维布和旧牛仔布加固砖墙抗震性能的对比试验研究,包括2片未加固砖墙和3片加固砖墙试件。研究结果表明:粘贴大断裂应变纤维布能够显著提高砖墙的抗剪承载力、变形能力、延性、刚度和耗能能力,若加强锚固措施可进一步提高加固效果;PET加固无圈梁构造柱墙体的各项力学性能提高程度均优于PET加固有圈梁构造柱墙体;粘贴旧牛仔布能显著提高无圈梁构造柱砖墙的抗剪承载力、变形能力、刚度和耗能能力。针对试验过程中砖墙的破坏机理,提出了相应的计算方法,其计算结果与试验结果吻合较好。     

再生混凝土砌块墙体抗震性能试验研究

为研究再生混凝土砌块墙体的抗震性能,对4榀构造柱-圈梁体系约束的再生混凝土小型空心砌块墙体试件进行了低周反复水平加载试验,研究了再生混凝土砌块墙体的破坏过程、破坏形态、承载能力、变形能力和耗能能力等,分析了构造柱-圈梁约束体系与砌块墙体之间的相互作用机理及破坏机制。研究表明：符合构造要求的再生混凝土砌块墙体具有良好的延性和耗能能力;提高构造柱纵筋配筋率,并不能有效改善再生混凝土砌块墙体的抗震性能;按现行规范公式计算再生混凝土砌块墙体的受剪承载力是可行的;按照普通混凝土砌块承重结构的抗震设计要求,可以实现再生混凝土砌块承重结构与普通混凝土砌块相同的抗震性能。     

再生混凝土多孔砖墙体受压承载力试验研究

再生骨料替代率为75%,再生混凝土多孔砖强度等级接近MU10.考察再生混凝土多孔砖墙体的受压性能,通过对2片再生混凝土多孔砖墙体进行轴心竖向荷载作用下的试验研究.结果表明,再生混凝土多孔砖墙体在竖向荷载作用下的破环全过程和普通混凝七多孔砖墙体基本相似,受力全过程分为3个阶段:弹性阶段、裂缝发展阶段以及破坏阶段.偏于安全考虑,再生混凝土多孔砖砌体的轴心受压承载力可参照GB 50003-2010<砌体结构设计规范>(征求意见稿)中有关砌体受压承载力计算公式进行计算.     

高延性混凝土单面加固构造柱约束砖砌体墙抗震性能试验研究

为研究高延性混凝土(HDC) 单面加固构造柱约束砖墙的抗震性能,对4片HDC加固砖墙和4片作为对比试件的未加固砖墙进行了低周反复荷载试验,分析了单面HDC面层加固构造柱约束砖墙的破坏形态、滞回性能及刚度退化等特性。试验结果表明：单面HDC面层可对墙体形成有效约束,显著提高墙体的承载力和侧向刚度,延缓墙体开裂和刚度退化;加固试件具有较高的残余承载力,破坏主要集中于HDC面层;构造柱约束砖墙的砌筑砂浆强度对HDC面层加固后的砖墙抗剪承载力的提高无显著影响。为给HDC单面加固构造柱约束砖墙的设计提供参考,基于试验结果,提出了受剪承载力计算式,公式的计算值接近且低于试验值。     

设置构造柱混凝土砌块墙体受压承载力试验研究

本文通过四片设置构造柱混凝土砌块墙体在竖向荷载作用下的承载力试验,了解了该类墙体的受力和变形能力、破坏形态,荷载在构造柱与砌块墙体之间的分配关系以及两者的协同受力性能,并通过试件的局部受压试验,探讨构造柱在砌块墙体中改善局压的能力。本文的试验与分析结果将为进一步研究构造柱体系的多层砌块结构提供参考。     

预应力(KP1)砖墙的抗裂、变形、延性与耗能试验研究

给出了适用于在墙体构造柱中配置竖向钢筋并施加预应力方案、有预应力筋的墙体和普通墙 体的周期反复加载对比试验,研究了砖墙开裂到破坏的全过程,分析了刚度、延性及耗能等 问题.结果表明,砖墙在施加预应力后,既能较大幅度地提高抗裂度和承载力,又能明显地改善变形、延性及耗能能力.     

不同构造措施的加气混凝土砌块墙抗震性能比较

通过对分别设置构造柱和芯柱的整体、开窗洞、开门洞的三类加气混凝土砌块墙进行拟静力抗震试验,比较两种抗震构造措施对墙体抗震性能的影响。研究在水平荷载作用下各墙体的破坏过程,通过试验得到的滞回曲线,讨论各墙体的抗剪承载力、变形性能和耗能能力等性能指标,并分析了不同构造措施下墙体的抗震性能差异。试验表明,在墙体两端设置构造柱墙体的抗震抗剪承载力高(包括开裂荷载和极限荷载),刚度较大;在墙体两端和洞口两侧均设置芯柱的墙体由于洞口处有芯柱约束,后期承载力下降缓慢,有更好的后期变形能力;在耗能方面两者能力相当。     

泡沫微晶玻璃砖墙体抗震性能试验研究

为研究泡沫微晶玻璃砖砌体的抗震性能,对5片泡沫微晶玻璃砖墙体进行了低周反复水平荷载下的拟静力试验。分析了泡沫微晶玻璃砖墙体的破坏形态、滞回曲线、延性、刚度退化、耗能、抗剪承载力等,并综合考虑和研究了高宽比、竖向压应力及构造柱等因素对泡沫微晶玻璃砖墙体抗震性能的影响。试验表明:高宽比对试验墙体的影响较小;一定范围内增大墙体的竖向压应力可有效提高墙体的抗剪承载力和水平极限位移,使墙体的滞回曲线更加饱满;设置构造柱,可显著提高墙体的抗剪承载力和耗能能力。在抗震设防区,泡沫微晶玻璃砖可以代替烧结黏土砖作为承重墙体材料使用。     

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。     

配筋页岩空心砖墙体抗震性能试验研究

为研究空心砖体系的抗震性能,对3种砌筑形式的6片页岩空心砖墙体进行了低周反复荷载试验。阐述了试件的破坏过程,探讨了墙体的破坏特征、承载能力、滞回性能、刚度退化、延性、能量耗散等问题。研究结果表明:配置水平钢筋不仅可以提高墙体的承载能力,而且可以大大提高墙体的抗震能力和变形性能。水平钢筋对墙体可起到有效的约束作用,使破坏的墙体不倒塌,在实际工程中设置水平钢筋是非常必要的。     

工业废渣混凝土多孔砖墙片抗震性能试验研究

通过对3片工业废渣混凝土多孔砖墙片在低周往复荷载作用下试验,分析研究了墙片的抗剪承载能力、滞回特征、延性等抗震性能和破坏机理。结果表明,工业废渣混凝土多孔砖墙片与其它多孔砖素墙片比较变形能力相当,抗震抗剪承载力可按GB5003—2001《砌体结构设计规范》计算。     

Experimental study and design of a new hybrid RC frame system with stiffened masonry wall subjected to cyclic loading

This paper experimentally investigates the hysteresis behavior of a hybrid reinforced concrete (RC) frame system with stiffened masonry wall to enhance the seismic performance of existing RC buildings subjected to cyclic loading. The influences of the depth of the columns section, the length of masonry walls, and the grouting ratio of reinforced masonry were evaluated by designing a series of orthogonal quasi‐static tests on a half‐scale specimen. Test results indicated that the grouting ratio played the most significant role on the maximum strength, energy dissipation capacity, and the relative stiffness degradation rate of the hybrid structural system, whereas the length of masonry walls tends to dominate the deformation capacity. A trilinear analytical model and design recommendations are proposed to estimate the cyclic behavior based on force‐displacement hysteresis law that takes account of the effects of the post‐peak strength and unloading stiffness degradation.     

轻钢骨混凝土剪力墙结构抗震性能的试验

根据我国产业政策和建筑节能的要求,在主要城市取消和限制使用黏土砖建设多层建筑,为此提出一种新型结构即轻钢骨混凝土剪力墙结构取代砖混结构,并对该类墙体的抗震性能进行试验研究。通过5个缩尺轻钢骨混凝土剪力墙在低周反复荷载下的试验,对其承载力、破坏形态、滞回性能、耗能性、延性及其刚度退化情况等进行分析。研究结果表明,该类结构的受力性能良好,满足抗震性能要求。     

预应力开洞砖墙抗震性能的试验研究

通过对带圈梁和构造柱的开洞预应力与非预应力砖墙在低周交变水平加载下的对比试验,研究了开裂与破坏的全过程、破坏机理、滞回特性、强度、刚度、延性与耗能.结果表明:与无洞墙一样,预应力开洞墙体既能提高其抗裂和承载的能力,又能改善其变形、延性及耗能性能,并随预应力度的提高而更能充分发挥这种优势.预应力对开洞和无洞墙体的加强作用具有一致的规律性,为砌体结构抗震开辟了新的途径.     

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。     

多层砌体填充墙框架结构抗震性能试验研究

为了研究砌体填充墙沿框架层不连续布置对框架结构抗震性能的影响,进行了3榀两层单跨砌体填充墙框架结构模型、1榀单层单跨砌体填充墙框架结构模型、1榀两层单跨框架结构模型和1榀单层单跨框架结构模型的对比试验,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抗震性能指标。结果表明：无论是单层单跨还是两层单跨的砌体填充墙框架结构,其水平峰值荷载和初始刚度比相应的纯框架结构均有较大幅度的提高,且其刚度退化程度比相应纯框架结构要缓慢;砌体填充墙的存在提高了框架结构的抗侧刚度和水平峰值荷载,使框架结构的变形由剪切型逐渐转变为弯剪型;砌体填充墙参与了结构的滞回耗能,填充墙框架的位移延性和累积耗能能力明显优于框架;砌体填充墙沿框架层不连续布置会引起框架结构层间侧移刚度和层间受剪承载力发生突变,影响框架结构的破坏形态,但由于砌体填充墙参与了框架结构的滞回耗能,故其仍具有较好的抗震性能。     

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。     

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。