新型节能复合混凝土空心砌块砌体抗震性能的试验研究

本文通过2片开窗洞加窗台梁节能复合混凝土小型空心砌块墙体和2片不开窗洞墙体的水平低周反复荷载试验,研究了节能复合混凝土小型空心砌块砌体墙的受力全过程、开裂部位、裂缝发展情况以及破坏形态,分析了墙体的滞回特性、延性、耗能能力,刚度退化曲线等抗震性能,同时,考察了墙体外叶保护层的受力性能、破坏程度以及与墙体的共同工作机理,探讨了不同构造措施以及开窗洞对墙体抗震性能的影响。研究结果表明:复合混凝土小型砌块砌体从开始加载到最终破坏,砌块保护层都没有明显的鼓凸和脱落现象,说明聚苯层及横向拉结筋能够提供可靠的连接,保证外叶保护层在水平剪力和竖向荷载共同作用下和墙体整体工作,此外,开窗洞对墙体的抗震性能削弱较大。     

再生混凝土横孔空心砌块墙体抗压性能试验研究

近年来,再生混凝土砌块砌体已成为研究的重点,但在再生混凝土横孔砌块砌体方面的研究较少。文中通过对3片再生混凝土橫孔砌块墙体的轴心受压试验以及3片再生混凝土橫孔砌块墙体的偏心受压试验研究,得到了再生混凝土横孔空心砌块墙体在均匀荷载作用下的破坏形态、受压工作机理及变形特征等。根据我国相关规范,结合试验结果,文中得到了再生混凝土横孔砌块墙体的抗压强度计算方法。通过研究解决了再生混凝土横孔砌块墙体强度设计问题,为再生混凝土横孔砌块墙体在竖向荷载作用下的有限元分析和内力分析提供了重要依据。     

配筋混凝土空心小砌块墙抗震性能试验研究

通过对配筋混凝土空心砌块墙体在水平低周反复荷载作用下的试验研究,探讨了配筋混凝土空心砌块墙体的破坏形态、裂缝分布、极限承载力、位移延性与钢筋效应等工作性能,为以配筋砌块为承重材料的房屋城地震区的应用提供科学的依据。     

钢结构建筑轻质砂加气混凝土墙体的抗震性能试验研究

本文介绍了一钢结构建筑轻质砂加气混凝土外墙板和砌块填充墙的足尺模型振动台试验，并通过试验结果分析，重点研究砌块填充墙的抗震性能、砌块墙体与墙板墙体抗震性能的对比以及两者对钢结构动力特性的影响对比。文中得出了与带墙体钢结构抗震设计有关的结论。     

用碳纤维布改善混凝土小型空心砌块墙体抗震性能的试验研究

通过4片碳纤维布加固混凝土小型空心砌块墙体在周期反复荷载作用下受力性能的试验，研究了用粘贴碳纤维布来增强混凝土小型空心砌块墙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混凝土小型空心砌块墙体的受力特性，分析了碳纤维布不同用量对混凝土小型空心砌块墙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混凝土小型空心砌块墙体抗剪承载力的简化计算方法，可供实际抗震加固工程设计参考。     

粉煤灰自保温空心砌块砌体受压性能研究及非线性有限元分析

粉煤灰自保温空心砌块是一种新型非承重墙体材料,为研究这种新型材料的受压性能,本文进行了空心砌块砌体抗压强度试验,根据试验结果分析得到了砌体泊松比、抗压强度和弹性模量计算公式,提出了能描述砌体受压应力-应变全过程的6次多项式表达的空心砌块砌体受压本构关系,计算值与试验值吻合较好。最后,基于ABAQUS进行了单调水平加载下空心砌块墙体非线性有限元分析,并与墙体试验数据进行了对比,有限元分析结果进一步验证了空心砌块砌体受压性能研究结果的可靠性。     

配玻纤格栅企口砌块墙体抗震性能试验研究

目的对比研究水平配置钢筋和纤维格栅的蒸压硅酸盐企口砌块墙体在低周反复荷载作用下的破坏形态及抗震性能,并为编制《蒸压硅酸盐企口砌块应用技术规程》提供理论依据。方法在不同竖向压力条件下对水平配置钢筋和纤维格栅的蒸压硅酸盐企口砌块墙体进行拟静力试验,对比分析两类墙体的抗震性能。结果在竖向压应力相同时,配置钢筋墙体要比铺设玻纤格栅墙体的极限承载力高约13%,且前者的延性系数高于后者约24%,同时配玻纤格栅墙体的延性系数比同类素墙体提高约40%。结论配玻纤格栅墙体较配钢筋蒸压硅酸盐企口砌块墙体的抗震性能稍差,但要远优于同类素墙体。在砌体水平灰缝中配玻纤格栅提高了墙体抗震性能,是代替水平配置钢筋的一种有效探索。     

一种带构造柱混凝土砌块墙体抗震性能试验研究

提出了一种带构造柱混凝土砌块承重墙体,并已获得国家发明专利。进行了2个带构造柱混凝土砌块墙体和2个普通带芯柱混凝土砌块墙体低周反复荷载下抗震性能比较试验研究。砌块墙体高宽比为0.6和1.0,厚度均为240 mm,轴压比均为0.3。对比分析了各墙体的承载力、刚度及其退化过程、延性、耗能和破坏特征。研究表明,所提出的带构造柱混凝土砌块墙体与普通带芯柱混凝土砌块墙体相比,抗震性能显著提高。     

带窗洞的加气混凝土砌块砌体墙抗震性能分析

为了研究设窗洞的蒸压加气混凝土砌块砌体承重墙的抗震性能,运用ABAQUS有限元分析软件对其进行了非线性分析。首先将有限元模型的计算结果与足尺试件的试验结果进行了对比验证,在此基础上,通过改变墙体的竖向压应力、水平配筋和开洞大小,研究了这些参数对墙体抗震性能的影响。研究表明:随着竖向压应力的增大,墙体水平承载力提高,而极限变形能力则有降低趋势;水平配筋可以提高墙体的承载力和变形性能;增大洞口水平尺寸导致极限承载力明显降低,而对其相应位移的影响则小得多。     

砌块墙体开裂过程数值模型及模拟分析

选取剪压复合状态下的砌块墙体为研究对象,基于损伤力学与断裂力学理论,采用简化的分离式建模方法和可考虑组合块材之间接触界面粘结强度、损伤演化与摩擦滑移的内聚力界面模型,对砌块墙体开裂全过程进行数值模拟。讨论了3种迭代算法,对影响抗剪性能与开裂模式的主要因素,包括顶部竖向荷载、墙体高宽比等进行了探讨,并与汶川地震建筑震害进行了对比分析。研究结果表明:数值模拟位移场较好地反映了顶部竖向荷载、高宽比对开裂荷载与开裂模式的影响;数值模拟方法可较为精确地反映裂缝的萌生、扩展、贯通整片墙体的全过程,模拟结果与汶川地震建筑震害吻合较好。本文研究方法及结论对于准确模拟砌块墙体开裂的非线性过程、结构可靠性分析具有借鉴意义。     

CFRP加固一字形竖缝耗能预制剪力墙抗震性能研究

以一字形竖缝耗能预制剪力墙作为研究对象,设计了3个装配式剪力墙试件及1个现浇剪力墙对比试件,进行低周往复荷载试验,并对破坏墙体进行CFRP加固,再次进行拟静力试验。试件变化参数包括轴压比、混凝土强度等级及配筋率,对比分析加固前后试件滞回性能、刚度退化、承载力和耗能能力等性能。试验结果表明,与现浇剪力墙相比,一字形竖缝耗能预制剪力墙工作性能良好,阻尼器屈服耗能提高了试件整体工作性能;CFRP加固可有效抑制墙体斜裂缝的发展,对墙体承载力及耗能能力均有显著改善作用;各试件均满足剪力墙弹塑性层间位移角限值要求,延性较好;试件整体表现出良好的抗震性能。     

闭合裂纹面相互作用的实验研究

为了研究地震过程中断层面的相互作用,设计了四类裂纹面状况不同的断裂力学实验。实验结果表明,裂纹面的状况对于含裂纹材料的σ_c(2^1/2)值有强烈的影响,并利用断裂力学的原理对结果进行了分析。 实验中解决了如下技术关键: 1.可用三点弯曲、局部受拉、单面启裂、双面贯穿的方法,在脆性材料板状试件（玻璃板、岩石板）以及有机玻璃板中预制中心穿透裂纹。 2.在裂纹端部预计裂纹扩展的区域内粘贴电阻应变片,用以判断并测量裂纹初始扩展及其相应的破坏应力σ_c的方法。     

钢-聚乙烯醇混杂纤维混凝土剪力墙抗震性能试验研究

本文设计了1片普通混凝土剪力墙试件和5片混杂纤维混凝土剪力墙试件,进行低周往复加载试验,研究混杂纤维混凝土分布位置和高度对剪力墙抗震性能的影响。根据拟静力试验数据,分析了墙体试件的滞回曲线、骨架曲线及关键点、位移延性、刚度退化性能、耗能能力以及关键位置钢筋应力应变分布情况。结果表明:（1）剪力墙试件中采用混杂纤维混凝土的区域以均匀的水平裂缝为主,有效控制了剪力墙的斜裂缝的产生,最终表现出弯曲破坏模式。（2）相比混杂纤维混凝土分布在约束边缘区域,混杂纤维混凝土分布在底部的试件滞回曲线更加饱满,耗能能力更好。（3）混杂纤维混凝土分布高度越高,滞回曲线越饱满。当分布高度大于0.3h （h为全长）时,混杂纤维混凝土分布高度的提升对承载能力和变形能力的影响较小。（4）混杂纤维混凝土的掺入提高了剪力墙的抗剪性能,在一定程度上可替代水平分布筋。     

钢管混凝土柱带钢板耗能键组合剪力墙抗震研究

提出了连排钢管混凝土柱带钢板耗能键组合剪力墙,它由钢管混凝土连排柱、柱间钢板耗能键、钢板耗能键外包混凝土条带三种单元组合而成。进行了4个不同设计参数试件的低周反复荷载试验研究。分析了各试件的承载力、刚度及其退化过程、滞回特性、延性和破坏特征,探讨了分灾耗能机制。研究表明:连排钢管混凝土柱带钢板耗能键组合剪力墙,承载力较大,后期刚度较稳定;混凝土条带在开裂与闭合过程中消耗地震能量,钢板耗能键通过弯剪变形消耗地震能量,钢管与混凝土条带共同工作协同耗能,具有良好的抗震耗能机制;这种新型组合剪力墙具有较强综合抗震耗能能力。     

采用软钢阻尼器连接的L形装配式剪力墙抗震性能试验研究

基于"强水平缝弱竖向缝"的设计理念,对采用软钢阻尼器直接连接腹板墙和翼缘墙的L形装配式剪力墙试件进行低周反复荷载试验。试验结果表明试件的整体工作性能良好,其位移延性系数均大于2.6,具有良好的变形性能;阻尼器平面内工作性能良好,能够实现屈服耗能。设计中应考虑阻尼器的屈服力对单片墙肢轴压比的影响,以满足规范对试件轴压比的要求,同时避免试件在两个加载方向的承载力产生较大差异。     

Assessment of seismic damage of thin and lightly reinforced concrete walls using fractal dimension of cracking

Length, maximum width, and residual width of cracks are key indicators of structural damage. However, pattern and propagation of cracks on the affected structural component should be also considered. In addition, damage evaluation based on visual inspection is a subjective and capricious procedure because the damage assessment relies on the expertise and judgment of the inspector engineer. In order to assess a rapid and reliable evaluation approach of seismic damage, pattern and propagation of cracks observed in thin and lightly reinforced concrete walls for low‐rise housing subjected to seismic demands are evaluated in this study by means of fractal dimension of cracking pattern. The proposed parameters are based on the results of an experimental program that comprised 39 low‐rise RC wall specimens having typical variables of this type of housing, such as low compressive strengths of concrete, thin walls, low axial loads, low reinforcement ratios, and web shear reinforcement made of deformed bars and welded‐wire meshes. A statistical analysis is carried out for computing values of fractal dimension associated to cracking patterns at key damage conditions. Recommendations of this study can help the inspector in estimating the current limit state or performance level of the wall and the story‐drift ratio experienced by the wall during shaking. Copyright © 2016 John Wiley & Sons, Ltd.     

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。     

地震荷载作用下带裂纹重载铁路隧道的动态断裂

在隧道的施工和运营中,隧道衬砌不可避免会产生裂纹。裂纹和地震荷载的相互作用将加剧隧道的破坏,因此研究带裂纹隧道衬砌地震荷载作用下的破坏具有重要的意义。为了证明本文二维有限元数值模拟计算结果的正确性,首先用相互作用积分的方法计算动载作用下的静态裂纹,并与解析解进行比对,发现二者的吻合性很好。计算结果表明相互作用积分法可以用来精确地计算动载作用下带裂纹结构的动应力强度因子。用这种经过验证的方法来计算带裂纹重载铁路隧道衬砌的动应力强度因子和动承载力安全系数,可以看出在地震荷载作用下,I型裂纹的动应力强度因子在隧道结构的安全中起控制作用。当裂纹的长度大于某特定值时,隧道处于很危险的状态。     

较小剪跨比轻钢-尾砂微晶发泡板组合墙抗震性能试验

提出了一种轻钢-尾砂微晶发泡板组合墙结构,首次进行了4个较小剪跨比轻钢-尾砂微晶发泡板组合墙试件的低周反复荷载试验,试件区分在于尾砂微晶发泡板强度、龙骨间是否填充砌块及有无拼接板缝。分析了各试件的强度、刚度、延性、滞回特性、耗能能力及破坏特征。研究结果表明:轻钢与尾砂微晶发泡板具有良好的共同工作性能;弹性阶段尾砂微晶发泡板呈剪切变形,且其变形发展受轻钢龙骨和镶嵌的分布钢筋制约;尾砂微晶发泡板强度可以明显提高结构的承载力;构件拼缝对结构的承载力有降低作用;轻钢龙骨间填充轻质砌块可显著提高其抗震性能。     

山西峨嵋台地的挤压型地裂

考察了山西峨嵋台地万荣城区一带的挤压型地裂,发现其呈北西-南东的条带状,1985年发生,至今仍在发展。地裂带上墙砖、水泥地砖拱曲翘起,水泥地面条带状拱曲,土体发育呈波浪条带状垅岗;墙体开裂,墙体裂缝中间宽上下两头细,地裂带上X型破裂发育。分析了万荣城区一带地裂的特征,讨论了万荣挤压型地裂的力学成因机制。