低周往复荷载下290厚砌块整浇墙弯曲破坏模式试验研究

论文摘要

配筋砌块砌体结构具有“四节一环保”的明显优势,符合国家可持续发展的基本政策,近几年,在配筋砌块砌体结构基础上发展起来的砌块整浇墙结构具有良好的受力性能和经济效益,适应当前中国建筑业的特点,满足了施工简便,质量更易保证的发展理念,在小高层建筑中占据着越来越重要的地位。为了能发展配筋砌体结构在高层中的应用,需要在目前190、240墙厚的基础上研究更厚墙体的力学性能,本文以100米高砌块整浇墙体系高层住宅工程的科研项目为背景,在国内首次对290厚砌块整浇墙在低周往复荷载作用下的抗弯性能进行了试验研究,为工程应用和相关规范的完善提供了试验依据。本文共进行了6片砌块整浇墙的水平低周荷载往复试验,对砌块整浇墙在压弯剪共同作用下的弯曲破坏模式进行了研究。试验验证了砌块整浇墙压弯剪共同作用下弯曲破坏的四个阶段:弹性阶段、弹塑性阶段、塑性稳定阶段、软化阶段;通过对这6个墙片的恢复力特性进行分析得到了墙片的特征变形、特征承载力、耗能能力、刚度退化参数、延性系数等抗震性能指标,并和相关文献中的190厚和240厚砌块整浇墙的对应参数进行了比较;归纳得到了骨架曲线的三折模型,拟合出了刚度退化规律曲线,提出了适用于砌体整浇墙的修正Clough恢复力模型。试验研究表明,290厚砌块整浇墙与现浇混凝土剪力墙性能相近,具有优于现浇混凝土剪力墙的变形能力。本文验证了平截面假定在290厚砌块整浇墙的适用性,采用了基于平截面假定的极限状态分析方法、《砌体结构设计规范》（GB 50003-2001）公式方法、全过程弯矩-曲率分析方法对试验墙体进行了分析,结果均表明:基于平截面假定的计算理论适用于砌块整浇墙,砌体结构规范中的抗弯承载力计算公式对于290厚砌体整浇墙具有一定的安全系数。截面的曲率全过程分析表明砌块整浇墙具有良好的延性。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 砌块整浇墙的概念和施工工艺
• 1.3 国内外应用状况
• 1.3.1 国外应用现状
• 1.3.2 国内应用现状
• 1.4 国内外研究现状
• 1.4.1 国外研究状况
• 1.4.2 国内研究现状
• 1.5 本文研究内容的目的及意义
• 第2章 试验的设计与试件制作
• 2.1 试验目的
• 2.2 试件设计和制作
• 2.2.1 试件所用材料
• 2.2.2 试件设计参数
• 2.2.3 试件的制作
• 2.3 试验装置、测点布置和加载制度
• 2.3.1 试验装置
• 2.3.2 水平荷载的加载制度
• 2.3.3 测点布置
• 2.4 材料性能试验
• 2.4.1 砌块强度试验
• 2.4.2 钢筋力学性能试验
• 2.4.3 砂浆、混凝土强度检测
• 2.5 灌芯砌体单轴应力-应变关系
• 2.5.1 灌芯砌体的强度
• 2.5.2 空心砌体强度
• 2.5.3 灌芯砌体弹性模量和剪切模量
• 2.5.4 灌芯砌体的峰值应变
• 2.5.5 国内单轴应力-应变关系模型
• 2.6 钢筋单轴应力-应变模型
• 2.7 本章小结
• 第3章 试验结果描述与分析
• 3.1 试验描述和破坏形态
• 3.2 墙体破坏过程的分析
• 3.3 试验中发现的问题
• 3.4 试验结果
• 3.4.1 荷载与位移
• 3.4.2 钢筋的应变
• 3.4.3 滞回曲线
• 3.4.4 骨架曲线
• 3.4.5 耗能能力
• 3.5 构件延性与构件刚度
• 3.5.1 构件延性
• 3.5.2 初始刚度
• 3.5.3 刚度退化
• 3.5.4 恢复力模型
• 3.6 本章小结
• 第4章 承载力分析
• 4.1 平截面假定的验证
• 4.2 基于平截面的抗弯承载力计算
• 4.3 现行规范中的计算规定
• 4.4 截面的弯矩-曲率分析
• 4.5 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 致谢