石膏-土坯墙民居抗震性能试验研究

介绍了一种适宜于新疆民居建设的新型绿色生土建筑.通过石膏-土坯墙墙片的低周反复荷载试验,分析了这种生土墙体的破坏特征及抗剪性能;1/4比例房屋模型振动台试验结果表明:单层石膏-土坯墙结构具有良好的抗震性能,可以在干旱少雨地区推广使用.文中对该结构的试点工程也做了简要介绍.     

不同构造土坯墙玻璃珠-石墨滑移隔震体系受力性能试验

为研究不同构造的土坯结构玻璃珠-石墨基础滑移隔震体系的受力性能,进行了5个不同构造的玻璃珠-石墨基础滑移隔震土坯墙试件的低周反复荷载下受力性能试验。试件1墙体为370mm土坯墙,试件2墙体为土坯墙夹砌粉煤灰砌块承重节能一体化370mm墙体,试件3墙体为在试件2墙体基础上加设交叉钢筋的墙体,试件4墙体为在试件2墙体基础上内置钢丝网的墙体,试件5墙体为在试件2墙体两端用再生砖代替土坯砌筑的墙体。基于试验,分析了各试件基础滑移隔震性能,研究了不同构造土坯墙的承载力、延性、滞回特性和破坏特征。研究表明:玻璃珠-石墨基础滑移隔震层隔震性能稳定;滑移隔震层上下基础梁限位孔及其限位钢筋装置可有效控制基础滑移限值;相同墙厚的土坯夹砌粉煤灰砌块墙和土坯墙抗震性能接近;加设交叉钢筋的墙体抗剪承载力明显提高;内置钢丝网的墙体整体性好,抗震耗能能力显著提高;墙体端部用再生砖代替土坯砌筑后,由于再生砖强度高于土坯,提高了墙体边缘约束性能,抗震性能明显提高。玻璃珠-石墨基础滑移隔震土坯结构可用于单层土坯农房结构隔震设计。     

传统农居砌体抗剪性能试验研究

砖砌体结构是农村传统农居建筑的主要结构形式,如何精确评价其抗震能力具有重要的研究意义。目前既有传统农居中,20世纪80、90年代砖砌体结构仍是其重要的组成部分。为研究既有传统砖砌体结构的抗剪性能,首先对水泥砂浆、白灰砂浆、炉渣砂浆、黄泥砂浆4种典型砂浆开展抗压强度试验;然后对4种典型砂浆砌筑的砌体进行沿通缝抗剪强度试验,通过与传统老旧红砖砌体抗剪强度的平均值和公式值进行对比,对砌体抗剪强度计算公式进行修正后得到修正公式;最后对比修正值、标准值和设计值,对传统农居进行准确的砖砌体抗剪强度评估。本项研究主要为传统农居砖砌体结构的抗震性能评估、抗震加固以及抗震设计提供技术支持与科学依据。     

复式钢管混凝土外肋环板节点抗剪承载力研究

在已有理论和试验研究的基础上,对复式钢管混凝土外肋环板节点的抗剪受力性能进行分析。建立了节点核心区的抗剪受力模型,将节点域抗剪贡献分为三部分:节点域内外钢管腹板的抗剪贡献、节点主要连接件竖向肋板与锚固腹板的抗剪贡献以及节点域混凝土的抗剪贡献,推导了复式钢管混凝土柱节点屈服抗剪承载力和极限抗剪承载力的计算公式,为复式钢管混凝土柱节点的工程设计提供承载力计算方法。理论得到的节点屈服剪力和极限剪力值与试验结果进行了对比,并提出抗剪能力储备系数这一新指标反映节点的抗剪切破坏能力,量化地解释了节点发生梁铰破坏后抗剪能力的安全储备。得出此类新型节点在破坏时抗剪储备能力充足,可保证节点达到良好延性的破坏模式,说明节点设计符合强剪弱弯的抗震设计原则。     

基于ABAQUS的传统风格建筑钢筋混凝土梁-柱节点有限元分析

在传统风格建筑钢筋混凝土梁-柱节点抗震性能试验的基础上,采用ABAQUS非线性有限元软件对传统风格建筑钢筋混凝土梁-柱节点进行单调荷载作用下的有限元分析。通过对模型的有限元分析,得到了此类节点的变形图、混凝土受拉损伤分布图、最大主塑性应变云图和单调荷载作用下的P-Δ骨架曲线等。并且对节点体积配箍率、轴压比及上梁和下梁间距等影响此类节点抗剪承载力的主要因素进行了分析。结果表明:利用ABAQUS对传统风格建筑钢筋混凝土梁-柱节点的有限元分析结果与试验结果符合较好;随体积配箍率的增大,节点抗剪承载力提高幅度降低;随轴压比的增大,节点抗剪承载力和延性均得到不同程度的提高;上梁和下梁间距的变化对节点抗剪影响较小,考虑到上梁和下梁的协调性及建筑的美观性,建议在不影响建筑的美观基础上,上梁和下梁间距可以适当增大,以提高节点的抗剪能力。     

方钢管混凝土柱-不等高钢梁框架节点抗剪承载力分析

为研究方钢管混凝土柱-H型不等高钢梁框架节点的抗剪承载力,分析其破坏机理,建立适用于不等高钢梁节点的抗剪计算模型,提出了节点的抗剪承载力计算公式,比较了基于不同抗剪模型建立的抗剪承载力计算值与试验值的差异性。结果表明:节点域的破坏模式主要为上核心区的剪切斜压破坏;节点域抗剪承载力主要由钢管腹板、核心区混凝土主斜压杆及约束斜压杆共同承担。对比分析表明:提出的节点屈服抗剪承载力和极限抗剪承载力理论公式计算值更为接近试验值,验证了方钢管混凝土柱-不等高钢梁框架节点传力机理和承载力计算公式的正确性。     

复合纤维加固钢筋混凝土梁受剪性能试验研究

对14根钢筋混凝土矩形梁进行抗剪加固试验，研究在受剪区粘贴高强复合纤维的加固效果和设计方法。主要分析了纤维粘贴量、包裹方法和剪跨比等因素对钢筋混凝土加固梁受剪性能的影响和作用。对试验梁进行了全过程分析，并基于试验结果，提出了抗剪加固设计中复合纤维设计应变的合理取值和计算公式，阐述了具体加固设计模型和设计方法。     

配BFG蒸压加气混凝土砌块砌体基本力学性能数值模拟

将蒸压加气混凝土(AAC)砌体填充墙采用薄灰缝专用砂浆砌筑,并在灰缝中配置玄武岩纤维格栅(BFG),可以提高墙体的抗压强度和延性。为了研究配BFG的AAC砌块砌体的基本力学性能,设计了9组27个试件进行抗压和抗剪试验。在试验的基础上,首先分析了砌体的抗压和抗剪性能,给出抗压上升段本构方程和抗压、抗剪强度建议公式;其次运用ABAQUS对砌体的抗压和抗剪性能进行模拟,通过比较模拟结果与试验结果,验证了有限元模型的合理性;最后分析了模型受压时的应力-应变关系,给出抗压下降段本构方程。研究表明:荷载施加处,接触面上剪应力集中是砌体通缝抗剪破坏的主要原因;本构方程可为配BFG蒸压加气混凝土砌体填充墙抗震性能的研究提供参考。     

聚合物砂浆嵌缝加固石墙灰缝抗剪性能研究

根据条石砌筑石墙的砌筑和构造特点,提出了采用聚合物砂浆对石墙进行嵌缝抗震加固的方法。通过对12片聚合物砂浆嵌缝加固的双剪试件和12片有垫片干砌甩浆砌筑的对比试件进行抗剪性能试验研究,探讨采用聚合物砂浆嵌缝加固对石墙通缝抗剪承载能力的提高效果,分析不同砂浆强度、不同压应力水平下的嵌缝加固情况。试验结果表明,聚合物砂浆嵌缝加固能有效提高石墙灰缝的抗剪承载能力和剪切变形能力。在低砂浆强度、低压应力水平的情况下,其加固效果更明显。在试验的基础上,提出了聚合物砂浆嵌缝加固后石墙通缝的抗剪强度计算公式,计算值与试验值吻合良好。本文提供的内容可供石墙抗震加固研究和工程应用借鉴参考。     

土坯中添加松针对其力学性能影响的试验研究

为了研究土坯中添加松针对其力学性能的影响程度,在单块土坯中添加松针,改变松针和土的质量配合比制作土坯,对改性土坯试件进行抗压、抗剪和抗折试验得到抗压、抗剪和抗折强度。通过分析各种强度的柱状图和试验现象可知松针可以提高土坯的强度和延性,最后给出了松针的最优添料量为0.8%。     

新型钢节点木构架-生土墙结构抗震性能拟静力试验研究

针对我国村镇地区仍广泛存在生土结构房屋,且其结构整体性及抗震性能较差的现状,提出一种可有效提高其抗震性能、具有施工便捷性和装配属性的新型钢节点木构架-生土墙结构形式。进行了新型钢节点木构架-生土墙与农房中常见的素生土墙、上土坯下砖砌体混砌墙、传统榫接木构架-生土墙的拟静力对比试验,比较了4个墙体试件的破坏形态、滞回曲线和骨架曲线特征,以及延性系数、耗能能力、极限层间位移角等抗震性能指标。研究表明:素生土墙和上土坯下砖砌体混砌墙抗震性能较差,木构架的约束作用可有效提升生土墙的抗剪承载力和延性,新型钢节点连接的木构架-生土墙抗震性能优于榫接形式,具备一定的推广应用价值。     

土坯墙体抗震加固的试验研究

通过对4片西北地区传统土坯墙体在低周往复荷载作用下的抗震性能试验研究,对比分析了竹胶板及木柱木梁加固墙片的破坏形态、水平承载力、变形性能、骨架曲线、刚度退化曲线、滞回曲线与耗能性能。试验研究表明:加固墙片可有效提高墙体的抗震性能。在此基础上提出用竹胶板加固既有且在用的村镇土坯墙体房屋,该加固方式经济有效,又能在一定程度上保存建筑原始风貌,满足实际工程的设计要求。     

不同轴压比下内藏钢桁架混凝土组合剪力墙抗震研究

轴压比是影响剪力墙抗震性能的一个主要因素,直接决定其延性性能。本文对两组共六个高剪力墙1/3缩尺的试件模型进行了不同轴压比下的低周反复荷载试验,研究了轴压比对内藏钢桁架混凝土组合剪力墙抗震性能的影响,对比了各试件的承载力、刚度及其退化过程、延性、滞回特性及破坏特征。试验表明:随着轴压比的提高其试件的承载力提高但延性下降;不同轴压比下内藏钢桁架混凝土组合剪力墙均能明显提高钢筋混凝土剪力墙的抗震性能。     

填充粘弹性材料的开缝钢筋混凝土剪力墙性能试验研究

建立了填充粘弹性材料的开缝钢筋混凝土剪力墙的力学模型,基于通用有限元软件ABAQU S,对具有不同形式的钢筋混凝土剪力墙进行了数值模拟,通过对其在相同加载速率下的弹塑性分析,探讨了开缝填充粘弹性材料的剪力墙和整体墙、开缝墙的性能,以及粘弹性材料缝的尺寸等因素对剪力墙性能的影响。试验结果表明,开缝后填充粘弹性材料,在剪力墙承载力降低不大的前提下,很好地提高了墙体的延性与耗能能力,性能优于其他2种形式的剪力墙,并且剪力墙的承载力和延性受粘弹性材料竖缝的长度的影响较大,而受开缝宽度的影响则很小。     

带暗支撑双肢短肢剪力墙抗震性能试验研究

钢筋混凝土短肢剪力墙结构是一种新型的中高层住宅结构体系,已有较多的工程应用,但是短肢剪力墙的抗震性能较差,如何提高短肢剪力墙的抗震性能是目前工程界十分关注的问题。本文提出了带暗支撑短肢剪力墙,并以典型的双肢短肢剪力墙为例,选择了4个1/3缩尺的双肢短肢剪力墙试验模型,2个为普通双肢短肢剪力墙模型,2个为带暗支撑双肢剪力墙模型,进行了对比性的抗震性能试验研究,较系统地分析了带暗支撑双肢短肢剪力墙的承载力、刚度、延性、耗能能力及破坏特征,建立了承载力计算模型,计算结果与实测结果符合较好。试验表明,带暗支撑双肢短肢剪力墙的抗震能力比普通双肢短肢剪力墙显著提高。     

高轴压比下内藏钢桁架混凝土组合高剪力墙抗震试验研究

通过对3个1／3缩尺的高剪力墙模型（其中包括1个普通混凝土高剪力墙、1个内藏钢框架组合高剪力墙和1个内藏钢桁架组合高剪力墙）的抗震性能试验研究，探讨了不同组合形式剪力墙的承载力、刚度及其退化过程、延性、滞回特性及破坏特征。试验表明：内藏钢框架混凝土组合高剪力墙和内藏钢桁架混凝土组合高剪力墙的抗震性能比普通混凝土高剪力墙明显提高。     

内藏钢桁架混凝土组合中高剪力墙抗震性能试验研究

进行了3个1/3缩尺的中高剪力墙的抗震性能试验研究,包括1个混凝土中高剪力墙、1个内藏钢框架组合中高剪力墙和1个内藏钢桁架组合中高剪力墙。在试验研究基础上,对比分析了各剪力墙的刚度及其衰减过程、承载力、延性、滞回特性及破坏特征。试验表明:内藏钢框架混凝土组合中高剪力墙的抗震性能比普通混凝土中高剪力墙明显提高;内藏钢桁架混凝土组合中高剪力墙的抗震性能比普通混凝土中高剪力墙显著提高。     

改进框架支撑模型对剪力墙结构抗震性能的模拟

通过改变基本单元的数量m,本文提出的改进框架支撑模型不仅适用于不同层高宽比和材料的剪力墙结构,而且适用于框支、开洞等不同形式的剪力墙结构。通过对框支配筋砌块砌体剪力墙KZW-2子结构拟动力试验的模拟结果表明,改进框架支撑模型能有效地模拟剪力墙结构在地震作用下的弹塑性变形性能。     

内藏钢桁架混凝土组合高剪力墙抗震性能试验研究

进行了3个1/3缩尺的高剪力墙的抗震性能试验研究,包括1个普通混凝土高剪力墙、1个内藏钢框架混凝土组合高剪力墙和1个内藏钢桁架混凝土组合高剪力墙。在试验研究基础上,对比分析了各剪力墙的刚度及其衰减过程、承载力、延性、滞回特性及破坏特征。试验表明:内藏钢框架混凝土组合高剪力墙的抗震性能比普通混凝土高剪力墙明显提高;内藏钢桁架混凝土组合高剪力墙的抗震性能比普通混凝土高剪力墙显著提高。