带窗间墙扶壁柱砖混结构教学楼抗震性能的试验研究

为了解砖混结构教学楼在窗间墙扶壁柱增强配筋条件下的抗震性能和地震破坏机理,按照1/2的缩尺比例设计制作了1个2层砖混结构试验模型,在窗间墙中设置扶壁柱并增强柱截面的配筋,采用拟静力试验对模型的破坏特点、延性和耗能能力以及窗间墙的破坏模式和纵墙的宏观破坏机制等进行了研究。结果表明,窗间墙扶壁柱配筋率较高时,扶壁柱与两侧砖砌体的协调变形能力差,导致模型的破坏位置集中,模型表现为层间破坏模式,窗间墙发生剪切破坏并出现垮塌,纵墙的宏观破坏具有"强梁弱柱"特征,模型的延性和耗能能力均较差。因此,砖混结构教学楼的抗震设计应合理控制窗间墙中扶壁柱的配筋率。     

砖混教学楼纵向窗间墙抗震性能试验研究

通过5片砖混教学楼纵向窗间墙试件的拟静力试验,分别对配置不同尺寸和不同配筋率构造柱的窗间墙试件的破坏形态、滞回性能、变形能力等进行了试验分析。研究结果表明,构造柱的尺寸和配筋率对窗间墙的抗震性能影响较大,增大构造柱截面尺寸但保持较低的配筋率可显著改善窗间墙的抗震性能,但构造柱配筋增大到一定程度后反而会降低窗间墙的变形能力。因此,适度增大构造柱尺寸并合理控制配筋率是砖混教学楼纵向窗间墙抗震设计的关键。     

砖混教学楼横墙不同构造条件下的抗震性能试验研究

为研究圈梁和构造柱的布置方式对砖混结构教学楼横墙抗震性能的影响,按照1/2的缩尺比例设计制作了5片横墙试件,试件类型包括无构造柱横墙体、两端设置构造柱的普通墙体试件以及在墙体中加设构造柱和圈梁形成的组合墙体等,采用拟静力试验对各试件的破坏特点、变形能力和耗能能力等进行了研究。结果表明,圈梁和构造柱的布置方式决定了横墙的抗震性能,按照现行GB 50011—2010《建筑抗震设计规范》在横墙两端设置构造柱,同时确保墙体与基础梁间不发生剪切滑移破坏,则横墙表现出较好抗震性能,墙体中加设1根构造柱或同时再加设1根圈梁形成的组合墙体的抗震性能并没有得到有效改善,但加设圈梁和构造柱的墙体试件在极限变形后破坏墙块的变形受到中间圈梁的约束,墙体具有较好的后期整体性。     

砖混教学楼横墙不同构造条件下的抗震性能试验研究

为研究圈梁和构造柱的布置方式对砖混结构教学楼横墙抗震性能的影响,按照1/2的缩尺比例设计制作了5片横墙试件,试件类型包括无构造柱横墙体、两端设置构造柱的普通墙体试件以及在墙体中加设构造柱和圈梁形成的组合墙体等,采用拟静力试验对各试件的破坏特点、变形能力和耗能能力等进行了研究。结果表明,圈梁和构造柱的布置方式决定了横墙的抗震性能,按照现行GB 50011—2010《建筑抗震设计规范》在横墙两端设置构造柱,同时确保墙体与基础梁间不发生剪切滑移破坏,则横墙表现出较好抗震性能,墙体中加设1根构造柱或同时再加设1根圈梁形成的组合墙体的抗震性能并没有得到有效改善,但加设圈梁和构造柱的墙体试件在极限变形后破坏墙块的变形受到中间圈梁的约束,墙体具有较好的后期整体性。     

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。     

竖向配筋砖砌体抗震性能试验研究及有限元分析

针对内蒙古中西部地区村、镇民居窗间墙宽度很小的特点 ,本文提出在南纵墙的窗间墙采用竖向配筋砌体 ,并据此进行了配筋墙片和无筋墙片的对比试验 ,并对配筋砌体进行了有限元分析。试验与计算结果表明宽度较小的竖向配筋砌体的抗侧力及水平刚度显著提高 ,抗震性能得到改善     

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。     

钢筋混凝土框架-砌体墙结构性能的试验研究

介绍了2榀模型钢筋混凝土框架－砖砌体填充墙组合结构的拟静力试验，研究了它们的破坏形态和受力性能，并结合国内外试验和非线性弹塑性有限元方法进行了分析、对比，最后，建立了此类结构的计算模型。     

装配式摇摆墙-框架结构抗震性能试验研究

为避免罕遇地震作用下传统混凝土摇摆墙的开裂损伤且充分利用装配式结构的便捷性,设计了采用双层钢板混凝土墙的摇摆墙结构体系,在浇筑混凝土时双层钢板可充当摇摆墙构件的外模板。跨越结构上、下层的摇摆墙之间采用高强螺栓连接,摇摆墙在工厂预制后运到施工现场进行安装。选用金属阻尼器作为耗能连接件连接摇摆墙与主体框架结构,同时传递层剪力并耗散地震能量。为研究该装配式摇摆墙-框架结构的抗震性能,设计并制作了一个纯框架和两个摇摆墙-框架,其中两个摇摆墙-框架的区别在于金属阻尼器的安装位置不同。通过拟静力试验分析了其破坏模式及抗震性能。试验结果表明：预制装配式摇摆墙与主体框架结构协同工作性能良好,金属阻尼器耗能效果得到充分利用,结构承载力、耗能能力大幅增加;在水平位移较大时摇摆墙竖向发生刚体位移,对整体结构的抗震性能产生一定影响,后续将采用附加预应力的形式减轻摇摆墙竖向抬升的影响。     

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。     

钢筋混凝土开洞叠合剪力墙抗震性能试验研究

通过对4片钢筋混凝土开洞叠合剪力墙和2片普通钢筋混凝土开洞剪力墙进行抗震性能试验研究,对比研究了试件的受力全过程、开裂部位、裂缝发展情况以及破坏形态,分析了试件的承载能力、滞回曲线、骨架曲线、刚度退化曲线、延性性能、耗能能力等。研究结果表明：钢筋混凝土开洞叠合剪力墙的受力性能基本和普通钢筋混凝土开洞剪力墙相同,具有较好的抗震性能;保温层外侧的预制钢筋混凝土板能够协同参与受力,与普通钢筋混凝土开洞剪力墙相比,其承载力可提高约7%,并可有效降低其刚度退化;剪式支架能使钢筋混凝土开洞叠合剪力墙的预制部分与现浇混凝土形成整体,共同参与工作。     

Experimental study on seismic performance of prefabricated rocking wall frame structure

为避免罕遇地震作用下传统混凝土摇摆墙的开裂损伤且充分利用装配式结构的便捷性，设计了采用双层钢板混凝土墙的摇摆墙结构体系，在浇筑混凝土时双层钢板可充当摇摆墙构件的外模板。跨越结构上、下层的摇摆墙之间采用高强螺栓连接，摇摆墙在工厂预制后运到施工现场进行安装。选用金属阻尼器作为耗能连接件连接摇摆墙与主体框架结构，同时传递层剪力并耗散地震能量。为研究该装配式摇摆墙-框架结构的抗震性能，设计并制作了一个纯框架和两个摇摆墙-框架，其中两个摇摆墙-框架的区别在于金属阻尼器的安装位置不同。通过拟静力试验分析了其破坏模式及抗震性能。试验结果表明：预制装配式摇摆墙与主体框架结构协同工作性能良好，金属阻尼器耗能效果得到充分利用，结构承载力、耗能能力大幅增加；在水平位移较大时摇摆墙竖向发生刚体位移，对整体结构的抗震性能产生一定影响，后续将采用附加预应力的形式减轻摇摆墙竖向抬升的影响。     

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。     

预应力及非预应力型钢混凝土框架受力及抗震性能试验研究

进行了两榀预应力型钢混凝土框架和非预应力型钢混凝土框架在竖向荷载及水平低周反复荷载作用下受力与抗震性能试验研究,研究结果表明：在型钢混凝土梁中采用预应力,可以有效地控制结构裂缝宽度,改善结构的正常使用性能;梁中施加预应力没有明显改变型钢混凝土结构优良的抗震性能,预应力型钢混凝土框架低周反复加载滞回曲线饱满,抗震性能优良;在型钢混凝土梁中施加预应力,可以充分发挥型钢与混凝土等材料各自的优势。在试验研究的基础上,提出了预应力型钢混凝土框架和型钢混凝土框架的三线型恢复力模型,并利用该恢复力模型进行了预应力型钢混凝土框架和型钢混凝土框架在低周反复荷载作用下的滞回性能分析,分析结果与试验结果吻合良好。     

钢筋混凝土水平拼接叠合剪力墙抗震性能试验研究

通过对3片钢筋混凝土水平拼接叠合剪力墙、1片钢筋混凝土整体叠合剪力墙和1片钢筋混凝土全现浇剪力墙进行抗震性能试验研究,对比研究了试件的裂缝发展情况及破坏形态,分析了试件的承载能力、滞回曲线、骨架曲线、刚度退化曲线、延性性能、耗能性能等。研究结果表明：水平拼接叠合剪力墙与整体叠合剪力墙以及全现浇剪力墙的受力过程、破坏模式基本相同,抗震性能指标相近,具有较好的抗震性能;水平拼接节点构造合理,水平拼接叠合剪力墙的承载能力不低于整体叠合剪力墙;剪式支架能使钢筋混凝土叠合剪力墙的预制部分与现浇混凝土形成整体,协同工作承受外部荷载。     

不同构造措施的砌体填充墙框架结构抗震性能试验研究

为研究设置拉结钢筋、构造柱、水平系梁等不同构造措施的砌体填充墙对框架结构抗震性能的影响,进行了4榀不同构造措施的砌体填充墙框架结构模型和1榀纯框架结构模型在低周反复荷载作用下的对比试验,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。结果表明：砌体填充墙有效地提高了框架结构的抗侧刚度和承载力,但具有不同构造措施的砌体填充墙框架结构的初始刚度和承载力基本相同;设置构造柱、水平系梁和同时设置构造柱和水平系梁的砌体填充墙框架结构的位移延性和耗能能力得到明显的改善,且其刚度退化较为缓慢。     

钢连梁-钢板混凝土组合剪力墙组合件抗震性能试验研究

为进一步提高联肢剪力墙结构的抗震性能,提出了一种改进型钢连梁-钢板混凝土组合剪力墙混合结构.通过对5个1/2缩尺连梁-墙肢组合件的低周往复加载试验,研究了钢连梁跨高比和加劲肋布置等因素对组合件抗震性能的影响.研究表明:组合件塑性变形均集中在易更换的钢连梁上,墙肢和节点部位损伤程度较低,有利于实现结构罕遇地震作用后的功能...     

预应力型钢混凝土框架结构竖向反复荷载作用下抗震性能试验研究

通过对1榀柱中内置型钢和1榀梁柱均内置型钢的预应力型钢混凝土框架的竖向反复荷载试验, 研究预应力型钢混凝土框架的破坏机制、滞回特性、延性、刚度和耗能等性能。结果表明：预应力型钢混凝土框架梁是梁铰破坏机制,极限状态时 “拱效应”提高了框架梁的承载能力;预应力型钢混凝土框架梁滞回曲线饱满,变形恢复能力小于普通预应力混凝土框架梁;预应力型钢混凝土框架梁位移延性系数均值为4.8,普通预应力混凝土框架梁的为4.18,均有较好的延性;等效黏滞阻尼系数介于0.258~0.323之间,说明2个试件破坏时截面具有良好的耗能能力;参数分析表明,试件延性系数受含钢率影响不大,随内置型钢截面高度与梁截面高度比值增大而增大。