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。     

高性能纤维增强水泥基复合材料条带加固砖砌体墙抗震性能试验研究

高性能纤维增强水泥基复合材料(ECC)具有超高的极限抗拉应变,在土木工程领域具有广泛的应用前景。针对量大面广的无圈梁构造柱砖砌体房屋,研发了高效的ECC加固方法,对2片未加固砖墙和2片加固砖墙开展了拟静力试验研究。试验结果表明:ECC条带加固能显著提高砖砌体墙的抗剪承载力、变形能力和耗能能力,施工工艺可保证ECC条带与砖砌体墙的可靠黏结。加固后无圈梁构造柱墙体的各项力学性能均优于未加固的有圈梁构造柱墙体。     

设计、施工好砖混建筑的构造柱有利于抗震

构造柱对抗震设防地区的多层砖砌体房屋起约束作用,构造柱与圈梁连接成封闭环形,可有效地防止墙体被震裂和约束墙体裂缝的开展;加强纵横墙的连接,可增强墙体的抗剪、抗弯能力和延性,从而提高抗地震的能力：能防止或延缓建筑物在地震时发生突然倒塌事故并能减轻震害的破坏程度,也可防止或减轻砖砌体的结构温差应力造成的裂缝。     

后张预应力加固带构造柱砖墙性能研究

为解决带构造柱砖砌体墙体在地震作用下易开裂、易发生脆性破坏等抗震性能差的问题,提出了一种新型后张预应力加固带构造柱砖砌体方法。为验证该方法的加固效果,进行了8片带构造柱砖砌体墙片在水平低周反复荷载下的试验,包括1片无预应力筋加固的对比墙片;7片均匀布置不同对数预应力钢筋与不同竖向预应力的加固墙片。并进一步基于MSC.MARC有限元软件分析了其在单调位移加载下的受力形态。试验与有限元仿真结果共同表明该方法可以显著提高无筋墙体的抗剪强度与整体性能,从而显著提高其抗震能力。在验证有限元计算方法正确的基础上进行了有限元参数化分析,分析结果表明在预应力钢筋应力比为0.4时加固效果较好。     

带多构造柱开洞墙片抗震性能的试验研究

通过对带多构造柱的开洞与带边框构造柱开洞砖墙在低周交变荷载下的对比试验 ,研究了带多构造柱开洞墙片开裂的全过程 ,看重分析了强度、刚度、延性及耗能等问题 .试验表明 ,与无洞墙一样 ,带多构造柱的开洞墙既能提高其抗裂和承载能力 ,又能改善变形、延性及耗能能力 ,从而给带多构造柱的土羊 体在抗震工作中的应用提供了理论和试验依据     

冷弯薄壁型钢开洞组合墙体抗剪性能研究

对4片足尺冷弯薄壁型钢组合墙体的抗剪性能进行了水平加载试验.通过建立考虑材料和几何非线性影响的有限元模型对试验试件的抗剪性能进行数值模拟.采用有限元方法对开有不同尺寸洞口的组合墙体的抗剪性能进行数值分析,提出了开洞组合墙体抗剪承载力的建议计算方法.结果表明:开洞组合墙体的破坏主要发生在洞口处;开有门、窗洞口的试件在墙面板角部出现45.方向的压溃和撕裂现象;当构造相同时,开洞组合墙体的抗剪承载力和抗侧刚度均随开洞率的增大而逐渐降低;提出的开洞组合墙体抗剪承载力的建议计算方法计算结果与ANSYS计算结果吻合较好,可供实际工程设计参考.     

砌体结构在地震作用下的倒塌模拟与分析

利用显示动力有限元软件ANSYS/LS-DYNA对一个2层砌体结构在地震作用下的倒塌进行数值模拟,比较了房屋四角设置构造柱的影响,并分析了破坏模式.结果表明,通过设置合理的参数和计算模型,数值模拟便可得到与实际倒塌相一致的结果.通过对砌体结构倒塌过程的模拟分析,可以定性了解砌体结构在强震作用下的薄弱部位,从而方便设计人员采取针对性措施来提高其抗震性能.震害分析得知,边缘墙体破坏比中间墙体严重,底层墙体比上层严重;地震作用下砌体房屋中的墙体在破坏前产生大量斜向或交叉裂缝、水平裂缝或竖向裂缝,窗间墙出现"X型剪切裂缝".在多层砌体结构中设置钢筋混凝土构造柱对防止房屋在地震中发生突然倒塌是必不可少的.     

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。     

圈梁-构造柱约束砖砌体房屋的抗地震倒塌性能分析

2008年5.12汶川大地震的经验显示,在遭受远超过抗震设防烈度的强烈地震下,砖砌体房屋结构既要具备一定的抗地震倒塌能力,又应在最后倒塌无法避免时能够在倒塌的时间顺序和空间上体现出合理性,即实现所谓的合理倒塌模式,才能最大限度地保障人民生命财产安全。通过引入等效受压斜撑宏观模型,分析并建立了圈梁-构造柱与砖墙体之间的传力路径以及相互作用,探讨约束砖墙体在平面内地震作用下的两种倒塌机制及其计算方法,提出反映圈梁-构造柱对砖墙约束能力的约束因子和反映砖墙抗地震倒塌能力的抗倒塌指标概念,最后建议了提高圈梁-构造柱约束砖砌体房屋抗地震倒塌能力和实现合理倒塌模式的若干基本措施。     

带构造柱砌体墙片的有限元模拟

本文结合带构造柱砌体墙片拟静力试验,采用非线性有限元软件ANSYS对砌体墙片进行有限元模拟.分析了不同轴压比墙体在不同荷载作用下的裂缝开展,并与试验结果进行了对比分析,为非线性有限元软件分析砌体结构提供一些支持.     

砖砌体和钢筋混凝土构造柱组合墙承载力分析

主要对砖砌体和钢筋混凝土构造柱组合墙的轴心受压、偏心受压、抗震抗剪承载力进行分析,简述国内相关研究成果和我国新颁布的国家标准《砌体结构设计规范》(GB 50003-2011)中组合墙承载力的计算方法.最后建议加强组合墙偏心受压以及开洞组合墙试验研究,为完善砌体结构规范组合墙基本理论与计算方法提供试验依据.     

试析墙体改革

墙改为节能、节地、减轻房屋重量创造了有利条件。本文从改变结构承重材料的角度出发，来阐述墙改的经济效益。如果把承重墙的承载能力均用钢筋混凝土构造柱来代替，则其强度一般为砖砌体的10～15倍，而钢筋混凝土构造柱的造价为砖砌体的5～6倍。令钢筋混凝土构造柱的强度与砖砌体强度比值为K_1、重量之比为K_2、造价之比为儿；令轻质墙体与砖砌体的重量之比为H_4、造价之比为K_5。如果我们把砖砌体的承载能力由钢筋混凝土构造柱来代替，用轻质墙体作填充墙，则可得出它的经济系数K经和密度系数K重。如果K经＜1，说明用钢筋混凝土构造柱…     

加气混凝土砌体墙的受力性能试验研究

本文通过对6片伊通加气混凝土砌体墙片,在垂直荷载和水平反复荷载作用下的试验,研究探讨无构造柱和有构造柱、先砌墙后浇柱和先浇柱后砌墙等,不同构造形式对伊通加气砌体墙的受力性能。比较不同构造形式对砌体墙变形性能的影响,提出了伊通加气砌体墙的抗剪承载能力计算方法。通过试验研究,评价加气混凝土砌体墙的抗震性能。     

开洞组合墙出平面偏心受压性能试验研究

通过对4片有上部结构的带构造柱开洞组合墙在上部竖向荷载和楼盖梁端集中荷载下出平面偏心受压性能试验,了解了开洞对柱、圈梁与砌体墙共同工作性能的影响,揭示了开洞对截面应力沿墙体水平和竖向的传递与分布规律以及对裂缝出现与发展、构件变形与破坏机理的影响,找出了组合墙出平面偏心受压性能的影响因素与规律。为补充和完善现行砌体结构规范以及组合墙出平面偏心受压的基本理论与计算方法提供了试验依据。     

周期反复荷载作用下组合墙结构的抗震性能研究

通过组合墙片和构造柱墙片的对比试验,分析研究了组合墙的承载能力和恢复力特性.试验结果表明,组合墙结构的抗剪能力与构造柱墙片相比有较大的提高,其抗弯性能也有很大的改善,并具有良好的整体性能和恢复力特性,能够满足结构抗震的要求,同时,组合墙结构的承重能力也得以大幅度提高,其轴压比降低了50%,不失为一种在地震区发展中高层砌体房屋的较好结构形式.     

粘土砖和组合配筋砖小截面墙段抗震性研究

通过在砖砌体外侧设置钢筋混凝土面层,提高砖砌体构件的抗弯抗剪能力以及增加砖砌体结构的延性方法,对6片(三组)窄墙段单肢墙体进行低周反复荷载下抗震性能试验研究,讨论砌体的破坏特征、滞回特性和抗剪强度等问题。结果表明,窄墙段组合砖砌体的抗侧力及水平刚度显著提高,抗震性能得到改善。     

基于破坏机制控制的砌体结构教学楼抗震加固设计研究

为改善既有砌体结构教学楼的抗特大地震倒塌能力,提出一种以地震破坏机制控制为目的的结构抗震加固设计思路,采用钢筋网水泥砂浆面层对结构的纵向窗间墙进行三面抗震加固,同时在墙体两端采用竖向钢筋对钢筋网进行可靠锚固,按照1/2的比例设计2个两层缩尺砖砌体子结构试验模型,通过拟静力试验分别对普通窗间墙模型和窗间墙加固模型的宏观破坏机制、承载能力、延性和耗能能力等进行试验研究。结果表明:普通窗间墙模型发生薄弱层机制,模型最终形成倒塌机制;窗间墙三面抗震加固并锚固条件下,模型发生整体型破坏,并最终形成"强柱弱梁"式延性破坏机制,窗间墙形成"摇摆"机制,模型的墙体破坏形态、承载能力、延性和耗能能力等比普通窗间墙模型均得到显著改善,验证了该加固设计方案对于控制结构破坏机制和改善结构抗震性能的有效性。     

构造柱对承重砌体墙抗爆性能的影响

基于数值分析方法,利用LS-DYNA软件建立承重砌体墙抗爆分析计算模型。通过相关的抗爆试验文献验证了数值分析方法与爆炸荷载施加方法的正确性。为研究不同比例距离爆炸荷载下墙体的破坏形态和设置不同间距构造柱墙体的抗爆效果,以反映洞口尺寸影响的洞宽比θ为参数,分析不同洞宽比墙体在爆炸荷载下的动力响应和设置构造柱对墙体抗爆方案的影响。结果表明:设置构造柱可以有效地提高承重砌体墙的抗爆性能,构造柱间距不宜过大或过小,以3 m最为合理。随着洞宽比θ的增加,墙体破坏程度增加,当洞宽比θ较大时,设置2个小洞口墙体比设置1个大洞口墙体破坏程度更为严重。对于洞宽比θ较大的墙体,在两侧及洞口处增加构造柱后,墙体抗爆性能明显增强,但洞口下部的窗台墙仍会发生严重的破坏。在开洞处增设过梁,对抑制小开洞墙体的开裂效果很好,墙体未见明显破坏;而仅设置1个大洞口墙体的窗台墙仍然破坏严重,尚需进一步采取抗爆措施。     

砌体墙后锚配筋加固抗剪承载力试验研究

针对我国既有砖砌体结构抗震性能的不足及入户施工的困难，本文提出了在砌体墙内部水平钻孔、后锚配筋的加固方法；制作了2片加固墙体试件与2片未加固的对比试件，进行低周反复荷载作用下的对比试验；比较两种不同砌筑砂浆等级下墙体的破坏形态、承载能力的影响。结果表明：后锚配筋加固方法可以提高墙体的抗剪承载能力，结合试件制作与试验中墙片破坏情况综合考虑，对该施工工艺后续具体实施提出了改进建议；根据砌筑墙体后锚配筋的受力机理，建议后锚加固砖墙墙体的抗剪承载力计算可按照现行规范配筋砌体相关规定进行计算。     

带钢筋混凝土构造柱砖房模型及墙体抗震性能的试验研究

本文叙述了带钢筋混凝土构造柱砖房1/4模型和单片墙在反复水平荷载作用下的试验研究。通过实测分析,揭示了墙体的受力特点、结构破坏机理、柱和砌体的相互作用等问题。提出了构造柱墙体的承载能力计算公式及合理的抗震构造措施。