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。     

混凝土多孔砖和组合配筋砖小截面墙体抗震性能的试验研究

针对农村窗间墙过窄的现状,提出一种组合配筋砌体以抵抗地震剪力,并提出混凝土多孔砖组合配筋砌体的参考公式.通过对混凝土多孔砖和组合配筋砖小截面墙体进行反复荷载下的抗震性能试验研究,讨论两种不同类型砌体的破坏特征、滞回特性、骨架曲线和抗剪强度等问题.组合配筋砌体与无筋砌体相比,抗震性能明显提高,延性增强.结果表明组合配筋砌体是一种能够明显改善小截面墙体抗震性能的实用方法,可在农村地区推广.     

水平嵌筋加固砖砌体墙抗震性能试验研究

以嵌缝胶泥作为嵌缝材料,针对不同高宽比和不同配筋率的6片墙体进行了拟静力试验,探讨了嵌筋加固砖砌体墙的破坏特征、变形能力、承载能力、耗能能力、滞回特征及刚度退化等抗震性能,建立了以试验为基础的嵌筋加固砖砌体墙的抗剪承载力计算公式。研究结果表明:高宽比为1.8的试件,嵌筋墙体较无筋墙体水平抗剪极限承载力提高了17%~31%,延性提高了54%~83%;高宽比为0.5的试件,嵌筋墙体较无筋墙体水平抗剪极限承载力提高了13%~17%,延性提高了17%~20%,嵌筋加固墙体滞回环饱满,耗能能力有较大幅度提高,破坏形式由脆性破坏转变为延性破坏,嵌筋对墙体初始刚度的影响较小,给出的抗剪承载力公式计算值与试验值接近,为工程应用奠定了基础。     

节能住宅地震反应分析

为研究节能房屋的抗震能力,本文基于墙体试验研究成果,建立了墙体的恢复力模型及其抗震抗剪强度公式,并对内砖外加气混凝土砌块墙体节能房屋进行了地震反应分析.本项研究为节能住宅的推广应用提供了抗震设计依据.     

嵌筋加固古砖塔抗震受剪承载力的研究

结合嵌筋加固古砖塔的工程实践,进行了钢箍加固塔筒试件抗震性能的模型试验;试验表明,采用横向钢箍加固后的塔筒试件,其抗剪能力和变形性能有明显的提高。本文以模型试验数据为依据,综合现行砌体结构设计规范公式和相关的试验研究成果,探讨了试件实测极限荷载与现行规范计算值的差异,分析了横向钢箍和砖砌楼盖对塔筒受剪承载力的贡献;针对嵌筋加固古砖塔的配筋构造和受剪状态,根据配筋砌体结构的力学原理,提出了考虑砖砌楼盖约束作用和钢箍参与受力的古塔受剪抗震验算方法。     

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。     

新型灌浆材料在已建砌体结构抗震加固中的应用

具有悠久历史的石结构是砌体结构的重要组成部分，本文作者经广泛调研和试验分析：(1)提出以石粉为集料对石砌体进行抗震加固，寓环保与防灾于一体；(2)给出新型浆体配比和复合砂浆的强度等级，阐述加固技术和方法，建立灌浆石砌体抗震抗剪强度公式；(3)阐明抗震验算方法，提出基于模糊随机可靠理论的可靠性分析方法。     

水泥砂浆面层加固砌体墙抗震可靠指标研究

采用水泥砂浆面层加固方法加固砌体房屋是一种简单有效的方法。对比分析了《砌体结构加固设计规范》(GB 50702-2011)^[3]和《建筑抗震加固技术规程》(JGJ 116-2009)^[4]中钢筋网水泥砂浆面层加固砌体墙的可靠性;对10片未加固低强度砖墙和20片单面钢筋网水泥砂浆面层加固低强度砖墙进行拟静力试验,分析了未加固和加固墙体的破坏模式和机理,并提出了适用于钢筋网水泥砂浆面层加固砌体墙的抗震验算公式。研究表明：两标准的可靠水平差别较大,实际应用时,易产生矛盾;未加固墙主要发生沿阶梯形斜裂缝受剪破坏,加固墙主要发生沿通缝受剪破坏和沿阶梯形斜裂缝受剪破坏;建议公式的计算值与试验值吻合良好,未加固墙抗震可靠指标为2.2,加固墙抗震可靠指标为2.5～3.1;砂浆面层加固砌体结构可以显著提高结构的抗震性能。     

单调及低周往复荷载作用下砌体非线性分析

带构造柱和圈梁的约束砌体结构在四川灾区乡镇房屋重建中被广泛采用,其抗震性能是人们所关心的.基于绵竹市土门镇当地重建房屋常用建筑材料的实验数据以及通用有限元软件ANSYS中Solid 65单元的性质和特点,用有限元模型模拟了粘土砖砌体在不同压应力状态(σ-/fm)下沿通缝截面抗剪强度试验,给出了相关单元在模拟砖砌体开裂中闭合及开口剪力传递系数的建议值;利用这些结果,分别建立了带约束(构造柱、圈梁等)和不带约束砌体墙的有限元模型,进而分析了他们在单调荷载以及低周往复荷载作用下的抗震性能.结果表明,与不带约束的墙体相比,带约束墙体在单调水平荷载作用下的初裂性能、极值荷载和延性都有很大的提高,在低周往复荷载作用下其耗能能力得到了改善.所得结果可供相应结构抗震设计的参考.     

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。     

免蒸压免烧结粉煤灰多孔砖砌体力学性能试验研究

免蒸压免烧结粉煤灰多孔砖是一种新型承重墙体材料,为使其在地震区村镇建筑中得到推广应用,进行了多孔砖砌体抗压强度和抗剪强度试验,分析了砌体裂缝开展及破坏过程。试验结果表明:免蒸压免烧结粉煤灰多孔砖砌体的受压、受剪破坏过程及特征与普通黏土砖砌体类似,但具有更大的脆性;抗压、抗剪强度均小于普通黏土砖砌体;采用6次多项式的受压本构关系数学模型,反映了免蒸压免烧结粉煤灰多孔砖砌体受压应力-应变全过程,计算值与实测数据比较接近。     

碳纤维布用于砖砌体抗震加固的试验研究

通过4片碳纤维布加固砖砌体在周期反复荷载作用下受力性能的试验，研究了粘贴碳纤维布来增强砖砌体抗震能力这种加固方法的有效性。本文研究了碳纤维布加固砖砌体的受力特性，分析了碳纤维布的用量以及贴布方式等因素对砖砌体抗震加固效果的影响。在此基础上，本文提出了碳纤维布加固砖砌体抗剪承载力的简化计算方法，可以满足实际工程设计的要求。     

PERFORMANCE EVALUATION OF A THREE-STOREY UNREINFORCED MASONRY BUILDING DURING THE 1992 ERZİNCAN EARTHQUAKE

Seismic performance of a three-storey unreinforced masonry building which survived the 1992 Erzincan earthquake without damage is evaluated. Mechanical properties of the masonry walls have been determined experimentally by using identical brick and mortar used in construction. An accurate material model is developed for masonry and employed in a computer program for the non-linear dynamic analysis of masonry buildings. The analytical results based on measured material properties indicated that masonry buildings which satisfy basic seismic code requirements possess remarkable lateral strength, stiffness and energy dissipation capacity. Accordingly, a simple elastic design approach is rendered suitable for unreinforced masonry under seismic excitations, provided that realistic material properties are employed in design.     

设置芯柱-构造柱混凝土砌块墙体抗震剪切承载力计算

本文收集了国内大量的混凝土小型空心砌块墙片试验资料,通过研究芯柱一构造柱混凝土小型空心砌块组合砌体受力特征及影响抗震剪切承载力的主要因素,结合理论计算分析,提出了抗震剪切承载力的通用计算公式。该公式既适用于芯柱-构造柱混凝土小砌块墙体,又适用于只设置芯柱或构造柱砌块墙体结构。通过试验值与计算值的比较,证明本文所提出通用公式的准确性。     

墙体开洞影响下房屋砖砌体结构地震易损性分析

为获取可靠的墙体开洞影响下房屋砖砌体结构地震易损性分析结果,采用ABAQUS有限元分析软件构建房屋砖砌体结构墙体模型,设置合理的墙体模型参数和数值模拟参数;对比模拟数值与以往研究的测试值,证明所构建模型参数取值合理;将截取的峰值段江油地震波作为上述模型的地震动输入,根据测得的房屋砖砌体结构的力学变化数据,分析房屋砖砌体结构的地震易损性。分析结果表明:地震情况下,随着墙体开洞率的增加,墙体荷载能力下降、墙体水平承载力增长幅度降低、墙体相对刚度退化率增加;墙体开洞数量越多,房屋砖砌体结构侧向刚度下降越快。因此分析得出墙体开洞率大、墙体开洞数量多,房屋砖砌体结构的地震易损性越显著。