方钢管砂卵石组合圈梁—构造柱约束砖墙体抗震性能研究

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我国是地震多发国家,砌体结构必须具备抗震性能。西南地区又是内陆经济差距最大的地理大区,各地区农房因经济发展状况、生活习惯和地理环境等影响因素,逐渐形成了土木结构、木结构、石木结构、砖木结构等类型传统农房。虽然我国近年来住宅建筑技术获得整体提高,进入了住宅产业现代化发展时期,但由于西南地区农村经济及文化等原因,农房仍按传统工艺进行建设,造成村落传统农房耐震性能不足,房屋寿命短。汶川地震后,许多重建的村镇砌体建筑仍存在取消设置或变更设置RC圈梁-构造柱的情况,根本原因是抗震意识淡薄、建造工艺复杂和建造质量低,令其在农村地区应用方面受到相当地阻碍。针对以上农村地区砌体结构的薄弱点,本文利用内填砂和卵石的方钢管作为圈梁-构造柱构件,在探究砂和卵石密集堆积的基础上,形成圈梁-构造柱体系。对该种圈梁-构造柱砖砌体墙开展拟静力试验,辅以素墙和混凝土圈梁-构造柱墙相对比,进而对该新式的圈梁-构造柱进行试验研究,为其在抗震方面的性能提供理论依据。本文所做的主要工作有以下两个方面:(1)针对农村地区具体环境,论证新型方钢管砂卵石组合圈梁-构造柱的可行性,完成其理论设计。将完成理论设计的方钢管砂卵石组合圈梁-构造柱制作成砖墙体试件,并制作素砖墙体和RC圈梁-构造柱砖墙试件。(2)记录墙体试件在试验中破坏情况,由试验数据计算各项抗震性能指标,分析试件破坏原因,评价方钢管砂卵石组合圈梁-构造柱与RC圈梁-构造柱于各指标间的优劣,提出方钢管砂卵石组合圈梁-构造柱抗剪承载力计算式。结果表明:方钢管砂卵石组合圈梁-构造柱约束墙体相比素墙,将破坏形式由脆性的剪摩破坏改变为延性的剪压破坏。其次,方钢管砂卵石组合圈梁-构造柱约束墙体在荷载方面和刚度退化方面的提升效果虽不如RC圈梁-构造柱约束墙体;但在极限位移、延性系数和等效黏滞阻尼系数方面方钢管砂卵石组合圈梁-构造柱约束墙体优于RC圈梁-构造柱约束墙体。最后,提出了关于方钢管砂卵石组合圈梁-构造柱约束墙体的承载力计算式。
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