免蒸免烧粉煤灰多孔砖墙体抗震性能试验研究

免蒸压免烧结粉煤灰多孔砖是一种新型承重墙体材料。本文通过三片墙体低周反复荷载试验,系统研究了粉煤灰多孔砖墙体的力学性能和抗震性能,包括墙体的破坏特征、滞回曲线、刚度、延性、骨架曲线及受剪承载力等。试验结果表明,免蒸压免烧结粉煤灰多孔砖墙体的破坏形态与普通黏土砖墙体相似,主要呈剪切破坏;墙体具有较高的受剪承载力、延性和耗能能力,适宜在地震区村镇建筑中推广应用。     

构造柱对蒸压粉煤灰多孔砖砌体抗震性能影响的试验研究

为了深入了解构造柱对蒸压粉煤灰多孔砖墙体受力性能的影响,通过对6片蒸压粉煤灰多孔砖墙与1片烧结多孔砖对比墙的低周反复荷载试验,系统研究了蒸压粉煤灰多孔砖墙体的破坏特征、承载能力、耗能能力、滞回特征及刚度退化等抗震性能。试验结果表明:构造柱对墙体的抗震性能产生显著影响,构造柱墙体耗能能力远大于无构造柱墙体,三构造柱墙体耗能能力大于两构造柱墙体;竖向压力对墙体的水平承载力影响较大,随着竖向压应力加大,墙体的抗剪强度提高,但破坏脆性加大。基于试验结果,提出了地震作用下带构造柱的蒸压粉煤灰多孔砖墙体的骨架曲线和抗剪承载能力计算方法,计算值与试验结果吻合较好。     

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。     

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.     

多孔砖、粉煤灰砌块、火山渣砌块配筋墙体抗震性能试验研究

本文根据普通粘土砖墙体配置水平钢筋的研究成果,在空心多孔砖、粉煤灰砌块、火山渣混凝土砌块墙体中配置少量水平钢筋,研究它们在水平往复荷载及竖向荷载共同作用下的宏观破坏模式、抗剪强度、变形能力、钢筋效应等,为砌块承重房屋的抗震设计提供科学依据。     

再生混凝土砖砌体抗压性能试验研究

再生混凝土砖是利用废弃混凝土作为骨料制作的一种砖,作为再生混凝土砖砌体抗震性能研究的基础,文中进行了18个不同砂浆强度的再生混凝土砖砌体的抗压性能试验。测试分析了各试件的承载力、变形和破坏过程,得到了再生混凝土砖砌体的抗压强度、弹性模量和泊松比。研究表明:再生混凝土砖砌体与普通黏土砖砌体相比,承载力略低,抗压强度退化略快,弹性模量和泊松比接近;随着砌筑砂浆强度的提高,再生混凝土砖砌体的承载力和变形能力提高,弹性模量增大。再生混凝土砖砌体可用于多层砌体房屋结构抗震设计。     

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。     

门窗间砌体墙抗震性能试验及转动变形机理分析

砌体墙弹性计算采用的无转动假定与砌体房屋震害中所表现的墙体破坏模式不完全相符,砌体墙的转动变形是墙体受力过程中总变形的重要组成部分,转动失效也是一种典型的破坏模式。在前期试验研究基础上,进行了3片足尺门窗间砌体墙试件的低周反复荷载试验,立面形状为“凸”形和“L”形,介绍了试件的破坏过程及转动现象,分析了试件的滞回曲线和承载力差异;探讨了门窗间砌体窗间墙的转动变形机理,并分析了材料强度、竖向荷载和立面形状等因素对砌体墙转动变形的影响。研究结果表明:本文荷载及约束条件下,门窗间砌体墙试件均表现出明显的转动失效特征,属于窗间墙转动或窗间墙连带窗下墙整体转动失效的破坏模式;砌体墙发生受剪破坏或转动失效的关键在于窗间墙水平截面的受剪能力是否大于其受到的水平荷载;砌体材料强度越高、高宽比越大和立面对称性越差,砌体墙越容易出现转动变形现象以及发生转动失效,反之则容易发生受剪破坏。本文试验以及研究内容关注了门窗间砌体墙在受力全过程中实际存在而又常常被忽略的转动变形问题,试验数据及研究结论可为更加深入地了解砌体墙的变形机制提供参考。     

HPFL加固多孔砖砌体抗震性能的试验研究

为了解高性能水泥复合砂浆钢筋网薄层(HPFL)加固对多孔砖砌体抗震性能的加固效果及纵筋数量和加固方式因素的影响,制作了2个对比试件和10个加固试件进行拟静力试验.试验结果表明:加固后试件的抗震抗剪承载力得到了显著提高,提高幅度达22.3％～ 49.4％;变形能力和耗能能力也得到明显的提高.圈梁构造柱条带加固对抗剪承载力的提高稍低于剪刀撑条带加固方式,但对延性和耗能能力的提高却更显著.条带纵筋数量的增加可以有效提高加固效果.根据试验结果和理论分析,拟合了HPFL加固多孔砖砌体抗震抗剪承载力的计算公式,可供工程加固设计时参考使用.     

免拆超高性能混凝土模板钢筋混凝土柱抗震性能研究

为研究预制超高性能混凝土(UHPC)模板钢筋混凝土(RC)柱的抗震性能,并验证预制UHPC模板在往复荷载作用下是否发生剥离,考虑轴压比、剪跨比、箍筋间距和保护层厚度,设计制作6根免拆模板柱(PTC)和1根RC对比柱试件,对其进行拟静力试验,研究其破坏形态、滞回性能、变形和耗能能力以及强度和刚度退化规律等。结果表明,与加载方向垂直的预制UHPC模板大约在PTC试件峰值荷载的70%时发生剥离,与加载方向平行的预制UHPC模板在试件最终破坏时剥离;在剪跨比、轴压比和箍筋数量均分别相同的条件下,由UHPC模板加10 mm混凝土作为保护层的试件,其抗震性能相对较好,但其承载力和前期刚度略有减小。     

砌体结构抗震抗剪强度分析

进行了墙体抗剪强度理论和公式的研究。将主拉强度理论与剪摩强理论相结合,形成了一种新和强度理论,即拉摩强度理论。根据该理论,导出了墙体抗剪强度公式。给出了公式系数的确定方法,并确定了砖墙体的公式系数。将本文建议的砖墙体抗剪强度公式与抗震和砌体规范采用的抗剪强度公式进行了比较,比较结果表明：抗震规范公式值较小;砌体规范公式值较在,本文公式值介于两者中间。     

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。     

In‐plane and out‐of‐plane behavior of confined masonry walls for various toothing and openings details and prediction of their strength and stiffness

Eight half‐scale brick masonry walls were tested to study two important aspects of confined masonry (CM) walls related to its seismic behavior under in‐plane and out‐of‐plane loads. Four solid wall specimens tested to investigate the role of type of interface between the masonry and tie‐columns, such as toothing varying from none to every course. The other four specimens with openings were tested to study the effectiveness of various strengthening options around opening to mitigate their negative influence. In the set of four walls, one wall was infilled frame while the other three were CM walls of different configurations. The experimental results were further used to determine the accuracy of various existing models in predicting the in‐plane response quantities of CM walls. Confined masonry walls maintained structural integrity even when severely damaged and performed much better than infill frames. No significant effect of toothing details was noticed although toothing at every brick course was preferred for better post‐peak response. For perforated walls, provision of vertical elements along with continuous horizontal bands around openings was more effective in improving the overall response. Several empirical and semi‐empirical equations are available to estimate the lateral strength and stiffness of CM walls, but those including the contribution of longitudinal reinforcement in tie‐columns provided better predictions. The available equations along with reduction factors proposed for infills could not provide good estimates of strength and stiffness for perforated CM walls. However, recently proposed relations correlating strength/stiffness with the degree of confinement provided reasonable predictions for all wall specimens. Copyright © 2016 John Wiley & Sons, Ltd.     

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.     

A database of the structural behavior of masonry in shear

This paper reports the results of several on-site investigations carried out by the authors in the last 20 years in central Italy (Umbria, Marche, Emilia and Abruzzo regions) on masonry wall panels. The use of stone and brickwork masonry has been common for centuries not only for rural residences but also for public and religious buildings. In many areas, where the stone was abundant, stone became the material of choice for all constructions. However from rubble stone to perfectly squared stones, the mechanical properties may highly differ. Test results are reported with an accurate survey and analysis of the masonry typology and mechanical characterization was performed according to ASTM standards and consisted of measurements of shear properties. The paper also reports the experimental results of full-scale tests conducted on brickwork walls using different bonding patterns, mortar types and brick dimensions. These data were recorded in terms of shear strength, elastic properties and deformation capacity and are of critical importance for design, reinforcement or retrofit purposes in earthquake-prone areas. All tests were conducted on site from pre-existing undamaged wall panels. Finally, test results are compared with existing standards and indicate that masonry shear strength is sometimes overestimated by the Italian Building Code.