內(nèi)置芯柱帶保溫夾層砌體結(jié)構(gòu)抗震性能試驗(yàn)與理論研究.pdf

1、村鎮(zhèn)住宅建設(shè)，要低成本，要抗震和保溫性能好。研發(fā)低成本抗震節(jié)能農(nóng)房結(jié)構(gòu)，一直是工程界十分關(guān)注和亟待解決的問(wèn)題。本文提出了一種內(nèi)置芯柱帶保溫夾層組合砌體結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)的墻體采用磚墻夾砌粉煤灰砌塊的保溫構(gòu)造，并在墻體夾層位置設(shè)置芯柱。芯柱采用方木、方鋼管、圓鋼管，磚采用粘土磚、再生磚。磚墻與芯柱及保溫砌塊協(xié)同工作，共同承受豎向荷載和水平地震作用。為研究這種新型組合砌體結(jié)構(gòu)的抗震性能，進(jìn)行了較系統(tǒng)的試驗(yàn)和理論研究。主要工作與貢獻(xiàn)：
　　

2、1、提出了內(nèi)置芯柱帶保溫夾層組合砌體結(jié)構(gòu)，進(jìn)行了16個(gè)不同設(shè)計(jì)參數(shù)和不同構(gòu)造的組合砌體單元受壓性能試驗(yàn)研究，對(duì)比了各試件“軸向荷載-軸向位移”曲線(xiàn)，分析了承載力、延性、耗能、破壞特征和損傷演化過(guò)程，揭示了芯柱與砌體協(xié)同受力工作機(jī)理，提出了抗壓承載力計(jì)算公式。
　　2.進(jìn)行了3個(gè)典型內(nèi)置芯柱帶保溫夾層組合砌體墻低周反復(fù)荷載下抗震性能試驗(yàn)研究。試驗(yàn)中，將該新型墻體技術(shù)與課題組研發(fā)的一種帶限位裝置的玻璃珠-石墨基礎(chǔ)滑移隔震技術(shù)結(jié)合，試件

3、均設(shè)置了上下基礎(chǔ)梁，上下基礎(chǔ)梁間鋪設(shè)玻璃珠-石墨，下基礎(chǔ)梁固定，上基礎(chǔ)梁滑移至限位前墻體處于彈性，此后才進(jìn)入墻體抗震性能試驗(yàn)階段。對(duì)比了滑移隔震階段的“水平荷載-滑移位移”曲線(xiàn)，分析了抗震階段試件破壞特征、承載力、延性和滯回性能，得到了墻體滑移隔震啟動(dòng)荷載與極限承載力的比例關(guān)系，闡明了芯柱與砌體共同工作提高墻體抗震能力的內(nèi)在規(guī)律，提出了極限抗剪承載力計(jì)算公式。
　　3.基于試驗(yàn)，進(jìn)行了深化理論分析，包括：實(shí)現(xiàn)了該新型組合砌體結(jié)構(gòu)的

4、有限元建模及數(shù)值模擬，分析了荷載-位移發(fā)展特點(diǎn)，優(yōu)化了設(shè)計(jì)參數(shù)。
　　4.給出了內(nèi)置芯柱帶保溫夾層組合砌體結(jié)構(gòu)的實(shí)用抗震設(shè)計(jì)方法，提出了構(gòu)造措施，進(jìn)行了工程示范，工程應(yīng)用效果良好。
　　主要結(jié)論：
　　（1）玻璃珠-石墨基礎(chǔ)滑移隔震砌體結(jié)構(gòu)，成本低，易施工，基礎(chǔ)滑移隔震性能穩(wěn)定，在較小的荷載下即可啟動(dòng)滑移，隔震效果良好。
　?。?）粘土磚、再生混凝土磚、粘土磚-粉煤灰砌塊組合砌體、再生混凝土磚-粉煤灰砌塊組合砌體

5、的受壓損傷破壞過(guò)程類(lèi)似，均為典型脆性破壞；采用內(nèi)置方木、方鋼管、圓鋼管的構(gòu)造措施后，可顯著提高組合砌體的受壓承載能力和延性。提出的抗壓承載力計(jì)算公式，計(jì)算結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果符合較好。
　　（3）內(nèi)置芯柱帶保溫夾層組合砌體結(jié)構(gòu)的墻體，采用了磚墻夾砌粉煤灰砌塊的保溫構(gòu)造以及在墻體夾層中內(nèi)置輕型鋼管芯柱抗震措施，磚墻與芯柱及粉煤灰砌塊協(xié)同工作，共同承受豎向荷載和水平地震作用，水平抗震承載力和抗震性能比傳統(tǒng)磚墻顯著提高。提出了極限抗剪承載力計(jì)