粗料石墙体抗震性能试验研究

开展10片粗料石墙体的水平低周反复荷载试验,研究砂浆强度、竖向压应力、砌块块形、构造柱及配筋砂浆带等参数对石墙体的受力过程、破坏形态、抗剪强度、滞回曲线、骨架曲线和刚度退化等抗震性能指标的影响。研究结果表明:墙体的受力过程可分为弹性、裂缝发展及摩擦滑移3个阶段,最终破坏形态为弯曲-剪切复合破坏模式,以剪切变形为主。墙体抗剪承载力随竖向压应力和砂浆强度的增加而增加,其中竖向压应力的影响更显著;仅设置配筋砂浆带墙体抗剪承载力与普通墙体差距不大,但延性降低,所以不宜单独设置配筋砂浆带;设置构造柱可有效提高墙体抗剪承载力和延性;砌块块形对墙体抗剪承载力及延性影响不明显。所有粗料石墙体均表现出较好的变形性能,较大的延性以及耗能能力。基于试验结果,提出粗料石墙体抗剪承载力计算公式。     

冷弯薄壁型钢混凝土剪力墙受剪性能试验研究

通过7个冷弯薄壁型钢混凝土(CTSRC)剪力墙的拟静力水平往复试验,研究了其破坏过程和破坏模式,分析了混凝土强度、剪跨比、轴压比、水平分布筋和竖向型钢量等参数对其受剪性能的影响。试验结果表明：随着水平配筋率、轴压比和混凝土强度的增加受剪承载力提高;随着剪跨比提高,墙体受剪承载力降低;轴压比增加可提高墙体刚度,推迟墙体裂缝的出现,但不利于墙体延性;增加水平配筋可使墙体峰值后的承载力保持稳定。研究表明：CTSRC剪力墙与传统钢筋混凝土剪力墙的破坏特征和受力性能不同,在水平力作用下将出现沿冷弯薄壁型钢的竖向裂缝,经历整体墙到分缝墙的演变,避免了脆性剪切破坏。通过合理设计,CTSRC剪力墙可实现正常使用阶段有较高的刚度、峰值后有较好的延性、破坏时仍具有较高的竖向承载能力的目标。     

钢筋网片改性砂浆加固石砌体墙抗震性能试验研究

为提高条石干砌石墙的抗震性能,采用钢筋网片改性砂浆对其进行加固。对4片不同加固参数的条石墙体进行低周水平往复加载试验,重点研究改性水泥砂浆强度、钢筋强度及加固方式(单面加固和双面加固)对加固石砌墙体的破坏形态、承载能力、滞回曲线、骨架曲线、耗能能力等抗震性能的影响。试验结果表明:采用钢筋网片砂浆面层对墙体进行加固,能够有效提高条石墙体的受剪承载力和滞回耗能能力;采用双面加固或提高改性砂浆强度可进一步提高墙体受剪承载力;墙体采用双面加固的承载力提高幅度是单面加固墙体的3倍以上。基于研究结果提出了采用钢筋网片改性砂浆加固条石干砌石墙受剪承载力的计算公式,可供后续研究和工程实践参考。     

再生砖墙体抗震性能试验研究

为了研究再生砖墙体的抗震性能,对两片再生砖墙体(砂浆强度不同),一片烧结普通砖墙体和一片蒸压灰砂普通砖墙体进行了低周往复加载试验,研究了四片墙体的破坏形态、承载能力、延性以及耗能能力。对比分析表明:再生砖墙体的各项抗震性能指标与烧结普通砖相近,具有较高的承载能力、良好的耗能能力和延性,并且优于蒸压普通灰砂砖;提高再生砖墙体的砂浆强度,可以有效地改善再生砖墙体的各项抗震性能指标;按现行烧结普通砖抗震抗剪承载力计算再生砖墙体的抗剪承载力是可行的。     

高强钢绞线网-聚合物砂浆抗震加固既有建筑砖墙体试验研究

进行5片采用高强钢绞线网-聚合物砂浆面层加固的墙体和1片未加固的对比墙体的低周反复荷载试验,比较5种不同加固方案的破坏形态、承载力、延性和刚度退化等抗震性能。研究结果表明:采用高强钢绞线网-聚合物砂浆加固方法能有效地提高既有建筑砖墙体的极限承载力,改善墙体的延性和刚度退化,从而提高了墙体的抗震性能。分析了相应的加固机理,并提出了高强钢绞线网-聚合物砂浆加固既有砖墙体受剪承载力的计算方法。     

不同配筋形式混凝土剪力墙受剪性能试验研究

通过13片高宽比为1.5、轴压比为0.5的不同形式混凝土墙抗震性能试验研究,对比了不同形式剪力墙受剪破坏形态、极限承载力及延性性能。试验表明:截面两端设置型钢、钢管或核芯柱的混凝土墙及墙内设置型钢或钢筋暗斜撑的混凝土墙,可不同程度地提高剪力墙受剪承载力及延性;增加墙体分布筋配筋率也可提高剪力墙受剪承载力,但配筋率过高时,其延性很差。提出了两端设置型钢及墙内设置暗斜撑的混凝土剪力墙受剪承载力设计计算公式,计算结果与试验比较吻合。还提出了剪力墙受剪截面控制条件的建议公式。     

壁挂式冷弯型钢结构双层组合墙体抗震性能试验研究

为研究壁挂式连接冷弯型钢结构中双层组合墙体的抗震性能，对4个足尺双层墙体试件进行了水平低周往复试验，考虑了刚性斜撑、方钢管端柱加强、下部两层墙体抗侧刚度比等因素对墙体抗震性能的影响。结果表明：增设刚性斜撑墙体中V形刚性斜撑与墙面板蒙皮作用同时发挥抗侧作用，提高了墙体的受剪承载力及弹性抗侧刚度，但延性降低；采用方钢管截面端柱可避免端柱发生压屈破坏，其对墙体的抗侧刚度及受剪承载力提高幅度较小，但可以改善墙体的延性及变形性能；当底层与二层墙体抗侧刚度比大于1时，墙体属于弯曲型破坏。建议在多层冷弯薄壁型钢结构住宅抗震设计中，对底层墙体设置刚性斜撑、采用方钢管加强端柱以提高墙体受剪承载力及端柱抗压屈能力。     

小剪跨比低层装配式墙体暗柱砂浆连接水平缝抗震性能试验研究

为编制地方性低层装配式结构设计规范,课题组对2片端部设有暗柱的墙体进行了低周反复加载试验,同时对6片端部无暗柱的纯砂浆连接水平缝墙体进行了单调加载试验,主要研究了120、140 mm工程常用厚度的端部设有暗柱墙体抗震性能,并推导了其抗剪承载力计算式。结果表明,纯砂浆连接水平缝墙体破坏时抗剪强度可用于推导设有暗柱墙体的水平抗剪承载力计算式;端部设有暗柱的两种厚度墙体破坏现象与模式基本相同,属于沿水平缝的剪切滑移破坏;试件WS2比WS1承载力提高了11.66%,其中试件WS1刚度退化更为明显,耗能能力随荷载等级的增加提高更快;推导的设有暗柱墙体水平抗剪承载力计算结果与试验结果基本吻合,将对此种水平连接形式下墙体承载力计算提供重要理论依据。     

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。     

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。     

钢筋混凝土Z形截面双向受剪柱抗震性能试验研究

为研究钢筋混凝土Z形截面双向受剪柱的抗震性能,对4个缩尺比为1/2的试件进行拟静力试验,分析不同水平加载方向（加载角α分别取0°、45°、90°、135°）对其抗震性能的影响,研究Z形截面柱的破坏形态,得到试件的荷载-位移滞回曲线、骨架曲线、承载力、位移延性系数、刚度退化和耗能能力等力学性能指标。研究结果表明：试件在水平反复荷载作用下的破坏形态为弯剪破坏、弯曲破坏、剪切黏结破坏和剪切斜压破坏,其中剪切破坏的试件延性较差;双向水平荷载作用方向对Z形截面柱受剪承载力的影响近似符合椭圆规律,在加载角为45°时,试件的耗能能力最强,当加载角为0°和135°时,试件的耗能能力相差不大。提出钢筋混凝土Z形截面柱双向受剪承载力的计算方法,按该方法对本次试验和已有试验共22个试件进行计算,计算结果与试验值吻合较好。     

轻质脱硫石膏改性材料填充冷弯型钢组合墙体抗震性能试验研究

为研究轻质脱硫石膏改性材料填充冷弯型钢组合墙体的抗震性能,对5片轻质脱硫石膏改性材料填充冷弯型钢组合墙体的足尺试件进行低周反复加载试验。研究该类墙体的破坏机理、承载力及抗侧刚度、滞回性能、延性及变形、耗能性能等。试验结果表明：填充墙体内填石膏分块形成斜向受压带,发挥其抗侧力功能,最终以各块填充物与墙架立柱之间的黏结滑移破坏以及轻质石膏块角部的受压破坏为主要破坏特征;较空腔墙体,填充墙体的受剪承载力和抗侧刚度均有大幅度提高,受剪承载力提高了55%~88%,抗侧刚度提高了142%~217%;随着填充材料强度的提高,墙体的抗侧刚度和受剪承载力逐步提高,但其提高幅度低于材料强度的提高幅度。     

配筋砂浆带加固土坯墙体的抗震性能研究与实践

对于土坯墙承重结构,由于材料强度低、变形能力差,房屋抗震性能严重不足,目前是西部农村的主要危房改造对象。为提高土坯墙承重房屋的安全性,采用十形和X形两种配筋砂浆带加固方法对土坯墙体进行加固。通过对3片墙体的水平低周反复加载试验,分析配筋砂浆带用于抗震加固土坯墙片的受力特性与破坏形态,对两种加固效果进行了对比分析。研究结果表明：配筋砂浆带加固方法可以有效提高土坯墙片的抗震性能,采用十形配筋砂浆带加固的土坯墙具有良好的变形能力,采用X形配筋砂浆带加固的土坯墙水平受剪承载力得到大幅提高。配筋砂浆带加固方法在甘肃省农村危房改造工程中的应用实践证明,该方法操作方便,具有良好的经济效益。     

配筋砂浆带加固土坯墙体的抗震性能研究与实践

对于土坯墙承重结构,由于材料强度低、变形能力差,房屋抗震性能严重不足,目前是西部农村的主要危房改造对象。为提高土坯墙承重房屋的安全性,采用十形和X形两种配筋砂浆带加固方法对土坯墙体进行加固。通过对3片墙体的水平低周反复加载试验,分析配筋砂浆带用于抗震加固土坯墙片的受力特性与破坏形态,对两种加固效果进行了对比分析。研究结果表明:配筋砂浆带加固方法可以有效提高土坯墙片的抗震性能,采用十形配筋砂浆带加固的土坯墙具有良好的变形能力,采用X形配筋砂浆带加固的土坯墙水平受剪承载力得到大幅提高。配筋砂浆带加固方法在甘肃省农村危房改造工程中的应用实践证明,该方法操作方便,具有良好的经济效益。     

页岩烧结保温砌块超薄灰缝墙体抗震性能试验研究

为研究页岩烧结保温砌块超薄灰缝墙体的抗震性能,以有无构造柱、竖向压应力、高宽比、开洞率及开洞形式作为设计参数设计并制作10个试件,对其进行水平低周反复荷载试验。分析了该类墙体在拟静力荷载作用下的破坏过程和破坏形态,研究了构造柱、竖向压应力、高宽比、开洞率及开洞形式对其承载力、滞回曲线、骨架曲线、延性、耗能性能、刚度退化等的影响。试验结果表明:构造柱-圈梁体系充分发挥了其对内部砌体墙的约束作用,实现了墙体"裂而不倒"的目标;增加竖向压应力、减小高宽比,均可提高墙体的受剪承载力,减缓墙体刚度退化速度;构造柱的存在对提高墙体受剪承载力和延性均有明显效果;洞口的削弱作用使墙体受剪承载力下降,耗能能力变差。建立了页岩烧结保温砌块超薄灰缝墙体受剪承载力计算式,计算结果与试验结果吻合较好。     

历史建筑砌体墙加固试验抗震性能研究

为模拟对历史保护建筑的加固效果,采用100年前的历史建筑墙体拆下的青砖,设计3片砌筑砂浆强度低于1 MPa的低强度缩尺墙体,其中W1为未加固砖墙,W2为钢筋网聚合物砂浆加固砖墙,W3为UHPC加固砖墙。通过拟静力试验,研究钢筋网聚合物砂浆及UHPC材料单面加固对低强度砖墙破坏模式、承载力、延性、刚度、耗能能力等的影响。结果表明:W1为剪切破坏,W2、W3均为剪切滑移破坏,明显提高了试件的承载力、刚度、延性和耗能能力; W2和W3两种加固方式的对比,UHPC材料加固后墙体的承载力及各种性能优于钢筋网聚合物砂浆加固墙体。     

软索连接装配式混凝土圆孔墙抗震性能试验研究#br#

为研究软索连接装配式圆孔剪力墙的抗震性能,分析翼墙对主墙的影响,设计一字形、L形、工字Ⅰ形和工字Ⅱ形4类共8个足尺装配式圆孔剪力墙试件,进行拟静力试验,通过对试验现象和数据进行分析,研究构件的破坏形态、特征荷载、变形性能、受剪承载力等特性。结果表明：采用软索连接的翼墙能有效提高主墙的抗裂性能,有效避免主墙沿圆孔的竖向裂缝,同时能改变主墙的应力分布和破坏形态;翼墙能够有效提高主墙的屈服荷载和极限荷载,但对屈服位移、延性的影响不明显;墙体弹性层间位移角能够满足我国规范中对剪力墙的要求,弹塑性层间位移角较小,宜提高软索锚固设计;墙体中的圆孔会大大降低墙体的受剪承载力;通过规范公式对该类型墙体进行受剪承载力计算,发现多数墙体的计算值远大于试验值,基于试验结果,建议将规范公式进行05倍折减后,再用于该类型墙体的受剪计算。     

软索连接装配式混凝土圆孔墙抗震性能试验研究

为研究软索连接装配式圆孔剪力墙的抗震性能,分析翼墙对主墙的影响,设计一字形、L形、工字Ⅰ形和工字Ⅱ形4类共8个足尺装配式圆孔剪力墙试件,进行拟静力试验,通过对试验现象和数据进行分析,研究构件的破坏形态、特征荷载、变形性能、受剪承载力等特性。结果表明:采用软索连接的翼墙能有效提高主墙的抗裂性能,有效避免主墙沿圆孔的竖向裂缝,同时能改变主墙的应力分布和破坏形态;翼墙能够有效提高主墙的屈服荷载和极限荷载,但对屈服位移、延性的影响不明显;墙体弹性层间位移角能够满足我国规范中对剪力墙的要求,弹塑性层间位移角较小,宜提高软索锚固设计;墙体中的圆孔会大大降低墙体的受剪承载力;通过规范公式对该类型墙体进行受剪承载力计算,发现多数墙体的计算值远大于试验值,基于试验结果,建议将规范公式进行0.5倍折减后,再用于该类型墙体的受剪计算。     

配矩形螺旋箍筋型钢高强混凝土柱抗震性能试验研究

为研究配矩形螺旋箍筋型钢高强混凝土(SRHC)柱的抗震性能,设计12个试件进行低周反复荷载试验,其中1个为配普通箍筋的对比试件,主要考虑剪跨比、轴压比、配箍率和混凝土强度的影响。通过试验揭示配矩形螺旋箍筋SRHC柱的破坏机理,并分析各变化参数对其抗震性能的影响。结果表明:配矩形螺旋箍筋SRHC柱随剪跨比的增大,破坏模式依次表现为剪切斜压破坏、剪切黏结破坏和弯曲破坏;配矩形螺旋箍筋SRHC柱的滞回曲线饱满,耗能能力强;随剪跨比的增大,其受剪承载力降低,耗能能力和延性提高;随轴压比的增加,受剪承载力提高,但延性降低;随配箍率的增加,受剪承载力增大,后期变形能力增强,延性提高。采用配矩形螺旋箍筋的构造措施能有效提高型钢高强混凝土柱的抗震承载力和变形性能,且具有更优的抗倒塌能力,其综合抗震性能指标优于配普通箍筋型钢高强混凝土柱。     

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。