拆除窗下墙对砌体墙抗震性能影响的试验研究

多层砌体结构底层窗下墙被拆除的情况较为普遍,拆除窗下墙会造成砌体墙抗震能力降低,增加地震时拆改结构破坏的风险。为了解拆除窗下墙对砌体墙抗震性能的影响,进行了5片足尺砌体墙的低周反复荷载试验,获得了原型砌体墙试件、拆除两侧窗下墙试件、拆除一侧窗下墙试件的主要破坏过程及破坏形态,对比分析了各片墙体的承载力、变形及抗侧刚度等抗震性能的差异。试验研究表明:拆除窗下墙后砌体墙高宽比变大,水平荷载作用下转动变形在总变形中所占比重增加,破坏形态可由水平剪切破坏向斜压破坏、竖向剪切破坏等其他破坏形式转变;拆除两侧窗下墙的试件其承载力、抗侧刚度较原型砌体墙试件的有较大幅度降低;拆除一侧窗下墙的试件其未拆除侧的承载力、抗侧刚度与原型砌体墙试件的基本相同,拆除侧的则较原型砌体墙试件的有较大幅度降低。研究结果为进一步研究拆除窗下墙对砌体结构整体抗震性能的影响提供了试验数据。     

小开洞砌体墙抗震性能研究

为研究小开洞砌体墙的抗震性能,设计了3片小开洞砌体墙试件和1片无洞口砌体墙试件,并进行了低周往复加载试验;介绍了砌体墙试件的主要破坏过程及破坏机理,对比分析了各片砌体墙承载力、抗侧刚度及延性等抗震性能差异;基于试验建立有限元模型,研究了开洞率及洞口位置对砌体墙抗震性能的影响。结果表明：小开洞砌体墙破坏机理较实体墙发生了显著改变,无洞口墙表现为明显的转动破坏特征,小开洞墙主要表现为典型的脆性剪切破坏;开单个小洞口会削弱砌体墙的水平承载力和抗侧刚度,大幅降低墙体的延性;增加洞口数量或高度可适当提高小开洞砌体墙的抗震性能;随着开洞率的增大,墙体承载力和初始刚度逐渐下降,延性性能表现为先降低后提高的趋势;竖直方向上,洞口越往下,墙体抗震性能越差,水平方向上,洞口宜居中布置。     

低周反复荷载下预应力砌块墙体的试验研究

通过2片施加了竖向荷载预应力的混凝土小型空心砌块墙体及1片普通对比砌体的水平低周反复荷载试验,分析了预应力砌体的抗裂性能、裂缝开展及破坏形态以及滞回特性、骨架曲线、延性、刚度退化等抗震性能.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,提高了墙体的开裂荷载和极限承载力,预压应力改变了墙体破坏时的裂缝分布形状,裂缝密而细,布满全部墙灰缝,没有明显的主裂缝,墙体施加预压应力后,刚度、变形能力、延性、耗能能力等抗震性能得到了有效改善.     

高延性混凝土加固无筋砖砌体墙抗震性能试验研究

为提高砖砌体墙的抗震性能,采用高延性混凝土（HDC）对其进行加固,对4片HDC加固砖墙和2片作为对比试件的未加固砖墙进行低周水平往复加载试验,主要研究不同加固形式（构造带加固和面层加固）及墙体砂浆强度对加固砖砌体墙的滞回性能、破坏形态、水平承载力及刚度退化等抗震性能的影响。试验结果表明：采用HDC加固可显著提高墙体的承载力和位移延性,延缓墙体开裂和刚度退化,改善墙体的脆性破坏特征;HDC构造带可对砖墙形成有效约束作用,改变墙体的破坏模式。基于试件的破坏形态,提出加固墙体的承载力计算方法,并根据试验结果进行了验证。     

钢筋网-水泥砂浆面层加固中高砖砌体墙抗震性能试验

为了进一步探讨钢筋网-水泥砂浆面层加固中高砖砌体墙的抗震性能,对2组4片中高砖砌体墙试件进行了低周反复荷载试验,2组试件的高宽比分别为1.33和2.0。介绍了砖砌体墙和加固试件的破坏过程,对比分析了各试件的承载力、变形及抗侧刚度等抗震性能差异。最后,针对中高砖砌体墙的受力特点,结合试验结果提出了钢筋网-水泥砂浆面层加固中高砖砌体墙的构造措施建议。研究结果表明:钢筋网-水泥砂浆面层可以明显提高中高砌体墙的水平承载力和变形能力,亦可以一定程度上提高其抗侧刚度。     

多层砌体结构窗下墙破坏模式试验研究

为验证多层砌体结构开洞墙体窗下墙破坏模式震害现象,设计缩尺比例为1:3的三层三跨砌体结构开洞墙体试件,对其进行拟静力低周往复加载试验。分析多层砌体墙体窗下墙破坏模式的破坏特征,研究整体墙及各层墙体的滞回特性、骨架曲线、刚度退化规律、耗能特性、延性与变形特征等抗震性能。试验结果表明：发生窗下墙破坏模式的开洞墙体破坏过程分为裂缝出现、变形发展与强度退化三个阶段;窗下墙作为第一道抗震防线可提前参与整体结构耗能、降低墙体刚度退化速率、增加整体墙的延性和变形能力,其破坏模式相对窗间墙破坏模式更为合理。研究结果揭示了发生窗下墙破坏模式墙体的抗震性能与变形特征,为实现砌体结构合理破坏机制提供依据。     

无筋砌体结构窗下墙抗震性能拟静力试验研究北大核心CSCD

砌体结构窗下墙力学分析与设计方法在我国《砌体结构设计规范》(GB 50003—2011)中尚未提及。通过两片实心标砖墙体试件的拟静力试验,测试无筋砌体结构窗下墙试件的开裂荷载与极限荷载,对窗下墙试件的破坏形态、滞回耗能特性、变形能力等抗震性能进行分析与研究。结果表明:窗下墙受剪破坏试件在达到极限承载力之前变形很小,之后刚度急剧下降,表现出无筋砌体结构脆性破坏的特征;砌体结构相关设计规范应充分考虑窗下墙破坏的模式与机理,建立窗下墙抗震设计理论分析与计算方法。     

装配式开洞砌体填充墙试验及建造技术

为研究开洞对装配式砌体填充墙破坏形态和抗震性能的影响,设计了2榀装配式砌体填充墙试件,一榀为普通装配式砌体填充墙,另一榀为开洞装配式砌体填充墙。拟静力试验显示,各试件均为剪切破坏,并且都按照砌块—内肋格—外框格的顺序依次失效,体现出此类墙体具有3道抗震防线;而开洞后试件的承载力、刚度有明显的减小,但对试件的变形能力有所提升,且开洞后墙体试件的裂缝出现提前。最后对装配式砌体填充墙的材料要求、构造措施、承载力和刚度验算等给出了要求。     

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。     

新型企口装配式砌块砌体墙的抗震性能试验研究

以墙体高宽比和墙体所受的竖向压应力作为试验的变量,通过拟静力试验对自动砌墙机所砌出的6片新型企口装配式砌块砌体墙的各项抗震性能进行研究,包括墙体破坏的过程、最终破坏形态、抗震承载力、抗剪承载力、耗能性能、延性以及刚度退化特征等.结果 表明:提高墙体的高宽比,会显著减小墙体的开裂荷载、最大荷载和破坏荷载.同时,高宽比的增大会提高墙体耗能能力和延性.墙体竖向压应力越大,其初始刚度和抗剪承载力会有明显的提升,刚度退化的速度逐渐减小,但墙体的耗能能力显著降低.该类新型企口装配式砌块砌体墙的抗震承载力、抗剪承载力满足规范和试验拟合公式的要求,具有一定的安全强度储备,可以在广大村镇地区推广使用.     

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。     

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。     

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。     

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。     

框支和梁支组合墙体的抗侧承载力及刚度

位于框架梁上和由纵向梁承托的横向组合墙体,由于梁的变形而使墙体的抗侧承载力及刚度均有不同程度的降低,这对底层框剪和底层大开间上部小开间组合墙体房屋的抗震性能将带来影响。本文研究了这些二、三层横向组合墙体的强度和刚度变化情况,并分析了其中的主要影响因素。     

3D打印配筋砌体墙承载力试验研究

进行了5片3D打印配筋砌体墙和3片普通砌块配筋砌体墙的轴压、偏压试验,分析了3D打印配筋砌体墙在不同偏心荷载作用下的破坏特征,并与普通砌块配筋砌体墙进行对比;研究了3D打印配筋砌体墙的受力与变形性能、破坏过程与破坏形态,为3D打印配筋砌体墙替代普通砌块配筋砌体墙的可行性提供理论计算基础和设计依据.结果表明:3D打印配筋砌体墙整体性较好,承载力较高,可达到同等受力条件下普通砌块配筋砌体墙的2倍左右.     

混凝土-粉煤灰砌块砌体剪力墙的试验研究

本文对混凝土-粉煤灰砌块砌体剪力墙进行了试验研究,试件共2榀,其中一榀是有配筋芯柱的。低周反复水平力作用下的试验结果表明,混凝土边柱与粉煤灰砌体能共同工作,受力特点和破坏形态与剪力墙的相同,具有较好的抗震性能。对比两榀试件的试验结果,表明芯柱可显著提高这种砌体剪力墙的承载力和变形能力。