基于精细化有限元模型的自保温暗骨架承重墙抗震性能分析

从抗震节能一体化角度提出了面向村镇建筑的新型结构体系,即自保温暗骨架承重墙结构体系,该结构体系由暗骨架提供约束,具有多道抗震设防能力。为探索自保温暗骨架承重墙的抗震性能,本文建立了其精细化有限元模型,该模型由混凝土小型空心砌块、混凝土暗骨架以及钢筋等组合而成,采用"牵引力-分离模型"考虑了各组块之间的接触关系。通过分析低周反复荷载作用下墙体的破坏模式、极限承载力以及墙体裂缝开展过程等,研究了高宽比、竖向荷载以及暗骨架布置方式对其抗震性能的影响,结果表明:所建立的精细化有限元模型求解高效、结果可靠;自保温暗骨架承重墙的破坏分为弯曲型、剪切-弯曲型、剪切型三种类型。据此,补充提出了自保温暗骨架承重墙的抗震设计建议与构造措施,还修正建立了剪切破坏模式下自保温暗骨架承重墙的抗震受剪承载力计算公式。     

自保温暗骨架承重墙抗震性能试验研究与分析

从抗震节能一体化出发,研发了自保温暗骨架承重墙及其结构体系。通过水平低周反复荷载试验研究了自保温暗骨架承重墙的抗震性能,揭示了该新型抗震墙体受力机制的转化过程,即抗震失效全过程可分为共同工作、转化过渡和弱框架工作三个阶段。结合试验成果开展理论分析,针对自保温暗骨架承重墙剪切破坏模式,分别建立了基于等效弹性板模型的墙体开裂荷载计算方法和基于修正软化拉压杆模型的墙体抗剪极限承载力计算方法,与实测值相比误差分别是3.2%、3.3%,故构建的理论计算方法精度高、物理力学概念清晰。结果表明:自保温暗骨架承重墙具有多道抗震防线,抗震性能好,加之施工方便快捷、造价低廉,特别适宜在村镇住宅等多层建筑中推广应用。