設(shè)置鋼筋混凝土加強墻的平面不規(guī)則砌體結(jié)構(gòu)房屋抗震性能試驗研究.pdf

1、砌體結(jié)構(gòu)由于具有與生俱來的優(yōu)越性，其發(fā)展歷史悠久，在世界各國都有著廣泛的應(yīng)用。盡管現(xiàn)在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)有代替砌體結(jié)構(gòu)的大趨勢，但是目前在我國許多城鎮(zhèn)房屋改造及安置房建造中，仍然大規(guī)模的采用砌體結(jié)構(gòu)。因為其造價低廉，耐火、隔熱、隔聲、保溫性能優(yōu)良，施工操作簡單、施工速度快，更加適合城鎮(zhèn)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展水平。與此同時，為了適應(yīng)居民生活水平的發(fā)展，城鎮(zhèn)建造的砌體房屋底層多為車庫或者倉庫。為了滿足車庫的使用功能要求，需要在外縱墻上開大洞口，從而造成了縱

2、墻平面布置不規(guī)則，剛度中心與質(zhì)量中心不重合的問題，對結(jié)構(gòu)的抗震性能產(chǎn)生不利影響。
　　為了解決上述問題，本文提出了根據(jù)等效剛度原則，利用鋼筋混凝土剪力墻（加強墻）代替砌體墻體的方法。由于同截面鋼筋混凝土墻的側(cè)移剛度要比砌體墻體大的多，從而可以減小洞口間的寬度，達(dá)到滿足使用的要求，但其抗震性能需做深入研究。
　　本文制作了一個設(shè)置鋼筋混凝土加強墻的平面不規(guī)則砌體結(jié)構(gòu)房屋模型，模型縮尺比例為1:4，通過對模型進(jìn)行擬靜力試驗，研究

3、了這種結(jié)構(gòu)體系的破壞形態(tài)和受力機理，為此類房屋的結(jié)構(gòu)設(shè)計提供了依據(jù)。
　　通過試驗研究得出的結(jié)論如下：
　　1.對于底層為車庫外縱墻開大洞口的砌體結(jié)構(gòu)房屋，通過設(shè)置等剛度的鋼筋混凝土加強墻（剪力墻），能夠很好的解決平面布置不規(guī)則、剛度中心與質(zhì)量中心不重合的問題，避免了由于結(jié)構(gòu)剛度不均勻而產(chǎn)生的扭轉(zhuǎn)效應(yīng)。
　　2.上部的荷載可以有效地傳遞到剪力墻上，剪力墻與上部砌體結(jié)構(gòu)可以很好的共同工作。
　　3.隨著水平荷載的增

4、加，混凝土剪力墻和砌體墻體破壞的程度不同，側(cè)移剛度的降低幅度不同，會使結(jié)構(gòu)的剛度中心發(fā)生變化，產(chǎn)生一定扭轉(zhuǎn)效應(yīng),但這種效應(yīng)較小，可以忽略不計。
　　4.設(shè)置在不同位置處的加強墻有不同的破壞形式，房屋中部的加強墻為剪切形的破壞，墻上裂縫主要為斜裂縫，而設(shè)置在兩端的剪力墻主要產(chǎn)生的是水平的裂縫，破壞形式為正截面破壞。
　　5.隨著荷載的增加，二層墻體破壞較其它各層嚴(yán)重，剛度降低幅度最大，層間側(cè)移增加最快，在進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計時應(yīng)注意一

5、、二層間的剛度比，盡量避免薄弱層的出現(xiàn)。
　　6.房屋存在整體工作的性能，在水平地震荷載作用時存在整體彎矩。在整體彎矩作用下，由于砌體的抗拉強度很低，主要由設(shè)置在“受拉區(qū)的剪力墻、構(gòu)造柱”承載拉力，從而造成位于不同位置的剪力墻有不同的受力狀態(tài)。隨著荷載的增加，砌體墻體發(fā)生破壞，剪力墻的內(nèi)力也將發(fā)生變化。
　　7.在水平荷載作用下，加強墻及連梁的受力機理類似于多肢鋼筋混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)。
　　8.在受水平地震荷載作用時，構(gòu)

6、造柱對提高結(jié)構(gòu)的整體性，增加抗剪承載能力發(fā)揮了重要作用。
　　9.在墻體開裂以前，設(shè)置在墻體內(nèi)的構(gòu)造柱與砌體為整體墻肢共同受力。隨著荷載的增加，砌體發(fā)生破壞，構(gòu)造柱的作用越明顯，整體墻肢的作用減小，構(gòu)造柱作為單獨構(gòu)件受力，在構(gòu)造柱內(nèi)將產(chǎn)生彎矩。
　　10.該結(jié)構(gòu)體系與普通的磚混結(jié)構(gòu)破壞形式一致，有一定的抗震耗能能力，不會發(fā)生脆性的倒塌。
　　11.對于設(shè)置加強墻的砌體結(jié)構(gòu)房屋，可根據(jù)底部剪力法計算地震作用，然后根據(jù)每個