上层结构与荷载对组合墙出平面偏心受压性能的影响研究

论文摘要

本试验研究目的在于研究带构造柱组合砖墙在上部结构与荷载下出平面偏心受压性能及其各部分的共同工作性能。本文首先就国内关于组合墙结构的试验研究作了简要回顾,发现国内外对组合墙结构虽然进行了不少研究,得出了一定的研究成果,但总体来说尚嫌不足,且多为均布荷载及侧向力作用下的抗震性能研究,规范中所涉也较为简单,给实际工程应用造成了一定的困难,尤其在组合墙偏心受力方面,还有待进一步研究以掌握其受力性能。重庆大学曾对组合墙对无上部荷载作用下的出平面偏心受压性能做过初步的试验研究。因此本试验设计的6片组合墙考虑了组合墙体有上部均布荷载的情况,并通过对承受上部竖向荷载的组合砖墙在楼盖梁端集中荷载下出平面偏心受压性能的试验研究,了解了在上部结构与荷载作用下力与偏心距对柱、圈梁与砌体墙共同工作性能的影响,揭示了截面应力沿墙体水平和竖向的传递与分布规律,探索了裂缝的出现与发展、构件变形与破坏的机理,找出了影响受力性能的因素与规律,此外尚就墙体平面外的支承与约束所产生的空间作用进行了分析。得出了一些有意义的结论:⑴组合墙体在出平面偏心荷载作用下空间作用明显,变形协调,砌体、构造柱和圈梁共同工作,在受力过程中发生显著的内力重分布;⑵支承在构造柱上的楼(屋)盖梁(试验加载梁)刚度越大,组合墙的抗裂、承载力及变形能力均越强。梁刚度是影响墙体极限承载能力的重要因素;⑶材料强度是影响墙体极限弯矩承载力的重要因素;⑷在构造柱间距一定的情况下,构造柱截面刚度越大,越有利于组合墙承受出平面偏心荷载;⑸竖向荷载可显著降低墙体偏心矩,有效减小墙体水平变位;⑹建议采用组合框架模型对组合墙出平面偏心受压作受力分析。本研究为组合墙出平面偏心受压的进一步研究,尚须进行组合墙在诸如构造柱间距、横向支承间距、圈梁和构造柱截面刚度、墙体开洞、墙体层数和水平加载等各种条件变化下,出平面偏心受压性能的试验研究与理论分析,以全面掌握各种因素的影响规律和破坏机理,提出实用的计算方法和合理的构造措施,为组合砌体结构进一步发展,为补充和完善现行砌体结构规范以适应中高层和抗震需要而提供充分的试验和理论依据。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 1 绪论
• 1.1 钢筋混凝土构造柱组合墙研究综述
• 1.2 组合墙偏心受压概述
• 1.3 本文研究目的与内容
• 2 试验方案
• 2.1 概述
• 2.2 试件设计和制作
• 2.2.1 组合墙设计及制作
• 2.2.2 加载梁设计
• 2.2.3 底梁设计
• 2.2.4 空间模型试件
• 2.2.5 材料力学性能指标
• 2.2.6 砌体强度计算
• 2.3 试验加载方案
• 2.3.1 试验装置
• 2.3.2 加载制度
• 2.4 测试内容与方法
• 3 试验结果与分析
• 3.1 破坏形态
• 3.1.1 加载梁破坏过程
• 3.1.2 组合墙破坏形态
• 3.2 组合墙受力特点及分析
• 3.2.1 砖墙应变分布及分析
• 3.2.2 构造柱及圈梁应变分布及应力分析
• 3.3 侧向变形特点
• 3.4 破坏机构
• 3.5 影响组合墙出平面偏心受压性能的因素与规律
• 3.5.1 材料强度等级、构件截面尺寸与配筋率
• 3.5.2 楼盖（屋盖）梁刚度
• 3.5.3 楼盖荷载
• 3.5.4 墙体上部荷载
• 3.5.5 构造柱与边圈梁（或楼盖梁）间距
• 3.5.6 带圈梁、构造柱的砖墙的组合作用与空间作用
• 3.6 受力分析模型
• 3.6.1 框架模型
• 4 结论和建议
• 致谢
• 参考文献
• 附录