螺旋箍筋约束芯柱砌块砌体轴心抗压性能试验研究

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近年来,配筋砌块砌体剪力墙结构作为一种适用于中高层建筑的结构体系,得到了长足的发展和应用。但受到结构成型工艺的限制,其端部的构造配筋很难加强。端部构造配筋不足引起了技术人员对结构延性的担心,成为在结构抗震设计中普遍关心的问题,也是限制该结构体系发展的重要因素。为此,通过合理的配筋方案,进一步提高结构的延性,是亟需解决的重要科学问题。为解决这一问题,本文提出了在配筋砌块砌体剪力墙边缘构件砌块孔洞中配置螺旋箍筋的约束方式,并通过试验的方法研究了灌芯砌块砌体在配置螺旋箍筋后其轴压力学性能的变化。本文共完成了23个螺旋箍筋约束芯柱砌块砌体标准件的轴压试验。试验方案设计与试件的制作均以2011版的砌体试验规范作为参考。本次试验中主要采用试验现象分析以及试验数据分析两种方法进行研究,并分别获得了相应的研究成果。(1)本次试验中利用试验现象分析的方法,对试件的破坏形态进行了研究,对试件的典型受力过程进行了总结,并发现了水平砂浆压碎剥离、砌块中肋脱落、螺旋箍筋间混凝土压溃等破坏特征。研究表明,试件的破坏形态主要依据其配筋形式分为三类,三类破坏形态分别反映了自身的受力状态,其中配置螺旋箍筋以及水平钢筋的试件展现出了最理想的破坏形态。(2)本次试验中利用试验数据分析的方法,对试件的轴压受力性能进行了研究,并通过对螺旋箍筋约束机理进行分析,验证了所得到的试验现象与研究结果。研究表明,提高螺旋箍筋体积配箍率、增强钢筋强度对试件轴压受力性能都有正面影响。配有螺旋箍筋的标准件变形性能较无筋标准件有显著增强。在螺旋箍筋间加配水平钢筋可以有效改善试件的破坏形态,峰值承载力与极限变形有显著提升。
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