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配BFG轻质隔墙板填充墙框架抗震性能试验


摘要

填充墙规划规划是广泛使用于房子建筑中的一种规划体系。国表里许多震害标明,在强震作用下填充墙与规划彼此作用非常凌乱,致使规划和填充墙都发生了严峻损坏,选用传统填充墙联接方法已不能完全满足填充墙规划抗震功能需求。我国墙体变革,捆绑粘土砖的运用之后,复合轻质隔墙板 轻质砖作为一种绿色环保墙体材料,契合国家可持续打开战略。为充分发扬其功能优势以及满足节能
grc水泥隔墙板 轻质砖 轻质隔墙板 加气块
环保的需求,砌体需选用薄灰缝(不大于5mm),故不能按常规需求直接装备Φ5~6mm的钢筋,而传统的割槽配筋做法施工又较为繁琐。因而火急需要寻找一种钢筋替代品,它既能完成薄灰缝,又能前进墙体延性,对墙体变形构成强有力捆绑。这篇文章选用复合轻质隔墙板 轻质砖作为填充墙材料,测验用玄武岩纤维格栅替代钢筋作为填充墙的拉结材料,首要作业如下:

(1)查阅许多的文献以及广泛调研之后,这篇文章选择了一种功能较好的材料——玄武岩纤维格栅(简称BFG),并对其进行了根柢力学功能实验,成果标明该材

料力学功能可以满足方案需求;

(2)思考了纤维格栅材料类型、安置方法及表面处置方法等要素对配BFG蒸

压加气混凝土砌块砌体进行了根柢力学功能实验研讨,比照分析了未装备纤维格栅与装备纤维格栅砌体抗压和抗剪强度,成果标明在复合轻质隔墙板 轻质砖砌体灰缝中配玄武岩纤维格栅前进了砌体的抗压强度及抗剪强度,与未配格栅的通常砌体比较,抗压强度前进约10%,抗剪强度前进约13%。灰缝厚度为5mm支配,能满足薄灰缝方案需求;

(3)关于玄武岩纤维格栅的特性,方案了两种墙规划柱联接方法,并对配BFG

复合轻质隔墙板 轻质砖填充墙进行了平面内平缓面外抗震功能实验。平面内抗震功能实验比照分析了纯规划和两种联接方法的填充墙规划损坏特征、滞回曲线、骨架曲线、强度衰减、刚度退化、位移延性以及耗能才能,成果标明与纯规划比较,

这篇文章选用的两种联接方法的配BFG复合轻质隔墙板 轻质砖填充墙规划承载才能前进

很小;平面外抗震功能实验比照分析了两种联接方法的填充墙损坏特征、面外荷

载位移曲线、墙体位移分布以及格栅应变分布,成果标明玄武岩纤维格栅能捆绑

墙体的位移,能前进墙体的抗倒塌才能;

(4)根据配BFG复合轻质隔墙板 轻质砖填充墙的抗震功能实验成果,对使用玄武岩纤维格栅作为填充墙拉结材料进行了可行性分析,成果标明配BFG填充墙面

外承载才能可以满足水平地震作用力的需求,且较传统的拉筋联接愈加的经济。

要害词:玄武岩纤维格栅;复合轻质隔墙板 轻质砖;根柢力学功能;填充墙规划;


第一章序文

1.1研讨布景

砌体填充墙作为规划的非规划构件,首要起到切割和维护作用,具有安置活络,施工便利,造价较低一级利益,在国表里得到了广泛使用。随之而来,对填充墙本身的方案需求也不断前进,填充墙在规划方案中的疑问也逐步露出。近年国内发生的大地震震害标明,中规划填充墙规划损坏严峻,许多填充墙发生倒塌破坏(如图11),且许多规划因为填充墙的作用发生了非预期的规划损坏表象,常见的有刚度效应致使的规划单薄层损坏或改变损坏、捆绑效应致使的短柱剪切损坏。致使这种损坏的首要缘由是因为规划方案中没有思考填充墙的作用,标准对填充墙只是做了规划需求,并没有方案方面的核算,且规划方面也只做了简略的需求。因而,减轻规划填充墙在地震中的损坏,保证生命工业安全,前进规划填充墙的抗震功能变成工程界亟待处置的重要疑问。

图11填充墙倒塌损坏相片

当前,关于填充墙规划方案,首要有两个思路:一是让填充墙参加规划受力,将填充墙作为规划的第一道抗震防线,这就需要处置填充墙与规划彼此作用,且方案怎样合理的思考填充墙的作用等疑问;二是填充墙不参加规划受力,只是起

1grc水泥隔墙板 轻质砖 轻质隔墙板 加气块


切割和维护作用,因而,墙与规划的联接变成要害疑问,怎样方案可靠的联接,既能保证填充墙与规划不会发生彼此作用,不改动规划的受力方法,且一起削减填充墙本身的损坏,满足小震不坏、中震可修、大震不倒的抗震方案方针。若不思考填充墙的作用,则需将填充墙与规划脱开方案,随之而来的一个问

题,怎样可以减小填充墙的地震作用,根据《建筑规划抗震方案标准》GB500112010中水平地震作用核算公式,将水平地震作用力等效为重力乘以水平地震影响系数,水平地震作用力与规划重力成正比,因而,削减填充墙本身的自重就非常要害。复合轻质隔墙板 轻质砖本身自重非常轻,密度为700800kg/m3,是通常粘土砖(密度在1700kg/m2)一半支配,一起也是一种绿色环保墙体材料,契合可持续打开战略,是当前我国大力建议选用的墙体材料。为充分发扬其功能优势,也为非常好的节能需求,砌体需选用薄灰缝(不大于5mm),故填充墙方案就不能直接选用常规的装备直径为5~6mm的钢筋,因而火急需要寻找一种钢筋替代品,它既能完成薄灰缝,前进墙体延性,对墙体变形构成强有力捆绑,又施工便利、耐久性好、报价合理,然后为推广节能、抗震、防裂的捆绑砌体规划供给有力保证。这篇文章研讨思路为选择一种可靠的联接材料替代钢筋进行填充墙与规划联接,并合理方案墙框之间的联接,使填充墙在平面内不会影响规划承载力,且平面外还能有极好的承载才能以及抗倒塌才能。

1.2玄武岩纤维格栅(BFG)

上节说到需要寻找一种材料替代钢筋进行填充墙与规划的联接,经广泛的调研与分析,认为在砌体中装备必定量的玄武岩纤维格栅可以变成通常钢筋的抱负替代材料,本节首要对这种玄武岩纤维格栅的材料功能以及当前土木匠程的使用研讨进行论说。

接连玄武岩纤维简称CBF最早在20世纪50年代由前苏联莫斯科玻璃和塑料研讨院开发、出产,近十年美国、日本、德国等相继对CBF进行了研讨,加强了对CBF的了解和使用。在我国,1990年支配由南京玻璃纤维研讨方案院最早打开CBF的研讨,首要偏重军工用处,2002年接连玄武岩纤维(CBF)被列为国家863方案开发项目,2005年景功研宣告玄武岩纤维。研讨作用标明,我国具有完全自主常识产权的低本钱大规划打开出产玄武岩纤维的新技能、新设备和新技能[1]。时至今日玄武岩纤维的出产技能越来越老到,且我国玄武岩本钱丰厚,储量很大,为后期打开玄武岩纤维供给了技能撑持和物资保证。它在整个出产和使用进程中无环境污染,归于绿色生态材料,也被称之为“21世纪新式材料”,可以预见玄武岩纤维的使用将会得到很大的打开。

当前以玄武岩纤维为材料出产了许多的玄武岩纤维制品,如玄武岩纤维格栅(简称BFG)、玄武岩纤维布、玄武岩复合筋等等,广泛用于各个作业。其间玄武岩纤维格栅首要使用于路途增强以及规划或构件加固,并获得了不错的作用。

第一章序文

1.2.1玄武岩纤维格栅材料功能

高功能纤维材料在土木匠程领域的使用一向遭到我们的重视,常用于混凝土增强的高功能纤维材料有玻璃纤维、碳纤维和芳纶。本节别离从材料的物理、化学、力学功能及经济本钱视点对不一样的增强纤维材料进行分析比照。

(1)玄武岩纤维的重要物理力学功能

玄武岩纤维首要是以玄武岩矿石为材料,经过熔融纺丝制备的新式纤维,其融化进程中碱金属氧化物分出很少,排放的烟尘中根柢没有有害物质,对环境无

污染,是一种绿色安康纤维材料[4]。玄武岩纤维和水泥中的火山灰有着相同成分和密度,与水泥的相容性和涣散性好于其他增强材料[5]。玄武岩纤维与常用于混凝土

增强的各种高功能纤维的物理功能比照于表11。

表11常用于混凝土增强的各种高功能纤维的力学功能比照[6]


功能玄武岩纤维E玻璃纤维S玻璃纤维芳纶碳纤维密度/g·cm32.6~2.82.542.491.381.78抗拉强度/MPa3450~49003100~38004020~46502900~34003500~6000弹性模量/GPa88~9173~7688~9170~140230~600开裂伸长率/%1.5~3.24.75.32.8~3.61.5~2.0

从表1可以看出玄武岩纤维的抗拉强度为3450~4900MPa,比芳纶、E玻璃纤维都要高,与S玻璃纤维恰当,比碳纤维低一些;弹性模量比芳纶、E玻璃纤维都要高,与S玻璃纤维恰当,比碳纤维低一些;开裂伸长率比玻璃纤维和芳纶纤维


1.2.2玄武岩纤维格栅在土木匠程领域的研讨使用现状

我国关于玄武岩纤维的研讨起步较晚,大规划研讨首要会集于近十年,现有grc水泥隔墙板 轻质砖 轻质隔墙板 加气的研讨作用也首要会集在实验方面。

(1)玄武岩纤维格栅材料功能实验研讨

张敏[8]等对接连性玄武岩纤维增强复合材料进行了力学功能实验研讨,谈论了各种参数对其力学功能的影响,且比照其他的力学功能进行了比照。成果标明,CBF片材的抗拉强度接近于芳纶纤维,而弹性模量和开裂缩短率均优于芳纶纤维。进行了玄武岩纤维布的耐久性实验,实验研讨玄武岩纤维布在湿热老化环境中的抗拉强度、延伸率、弹性模量随时刻的改变。成果标明,玄武岩纤维布抗湿热老化的安稳性较好。等进行了玄武岩纤维布加固混凝土柱抗震功能正交实验研讨,对玄武岩纤维布和碳纤维布别离进行了拉伸实验。实验成果标明:玄武岩纤维比碳纤维抗拉强度低,但其极应变大,延性较好。当前来看,关于玄武岩纤维材料功能的实验研讨较为充分,而且现有研讨成果均标明其具有高强度、塑性好、功能安稳的利益。

(2)玄武岩纤维使用研讨

当前关于玄武岩纤维在土木匠程领域的使用的研讨首要会集在纤维材料增强混凝土、规划加固两大方面。

1)纤维布及格栅增强混凝土研讨
颜祥程[12]等研讨了玄武岩纤维格栅增强水泥混凝土的曲折力学特性,不一样工况下制造的水泥混凝土试件进行了四点曲折实验。成果标明:试件归于脆性损坏;纤维格栅显着改进了水泥混凝土的曲折力学功能,使其抗弯强度供给了

6.62%31.4%;格栅表面经环氧树脂处置后,试件的抗弯强度前进了8.3%~11.88%。颜祥程[13]等研讨了玄武岩纤维格栅对新/旧水泥混凝土粘结功能的影响,别离对格栅类型、网格巨细、粗集料最大粒径及格栅表面处置的不一样工况进行了新/旧

水泥混凝土的立方体试快进行了劈拉实验,分析了试件的损坏进程。成果标明,

选用玄武岩纤维格栅增强比选用玻璃纤维格栅增强新/旧水泥混凝土粘结劈拉强度

大;选用小网格比选用大网格的水泥混凝土粘结劈拉强度大;对格栅标明进行处置也对粘结劈拉强度有较大的影响。

张伟彪[14]等研讨了玄武岩纤维格栅增强混凝土动力功能的实验研讨,对玄武

岩纤维格栅混凝土的静动态实验数据进行处置分析,得到了表征试件动力特性的参数。实验成果标明,玄武岩纤维格栅能有用前进试件的阻尼比,然后对研讨结

第一章序文

构减振降噪有活泼意义。

张伟彪[15]等研讨不一样网格巨细的玄武岩纤维增强混凝土梁动力功能的影响,

别离对5mm×5mm及10mm×10mm的纤维格栅增强混凝土梁进行为力实验。实验成果标明,2种标准的纤维格栅均能改进混凝土的动力功能,其间5mm×5mm纤维格栅的动力增强作用比10mm×10mm的纤维格栅显着许多,标明纤维格栅标准对

增强混凝土动力功能有较显着的影响。

王雅礼[16]进行了玄武岩纤维网增强复合墙体的根柢力学功能实验研讨,经过

对玄武岩纤维网增强砖砌体试件进行抗压,得出了影响抗压强度的首要要素;经过对纤维网增强砖砌体试件进行抗剪实验,调查试件的损坏进程、究竟损坏方法,分析不一样玄武岩纤维网增强方法对砖砌体受剪承载力及损坏形状的影响,提出了玄武岩纤维格栅网增强砖砌体试件的受剪承载力核算公式;经过对纤维网增强砖砌体试件进行曲折抗拉实验,分析增强作用、损坏形状及曲折抗拉才能。实验成果标明,同一强度条件下砂浆和块体,沿齿缝截面损坏的砖砌体抗拉强度远远大于沿通缝的抗拉强度。

郭范波[17]等进行了海洋环境下玄武岩纤维布增强混凝土桥墩的耐久性实验研

究,别离对未增强及其他不一样增强方法的混凝土圆柱试件进行抗压实验,调查玄武岩纤维的表面形状。实验成果标明,相同腐蚀试件下,选用玄武岩纤维布包裹的试件抗压强度比未包裹试件高;腐蚀前期,玄武岩纤维布包裹的试件抗压强度降低率较小,跟着腐蚀的时刻增加,抗压强度降低率显着增大;玄武岩纤维布包裹的试件呈脆性损坏;包裹的玄武岩纤维布能有用的前进混凝土的耐久功能。综上所述,玄武岩纤维格栅能增强混凝土的抗拉强度,有用按捺裂缝的打开;增强混凝土动力实验中,纤维格栅可以有用地前进试件的阻尼比,对规划的减振降噪有活泼意义;纤维格栅表面进行涂覆处置可以前进纤维格栅与混凝土的粘结作用。

2)规划加固研讨

吴刚[18]等进行了玄武岩纤维与碳纤维加固混凝土矩形柱抗震功能比照研讨,

成果标明,选用玄武岩纤维格栅加固可以改动试件的损坏方法,增强试件的抗震功能。

杨勇新[22]等进行了玄武岩纤维布加固混凝土梁的抗弯疲惫功能实验,分析玄

武岩纤维布对加固梁抗弯疲惫功能的影响。实验成果标明,选用玄武岩纤维布进行加固后,梁的抗疲惫功能得到极大改进。

李志强[23]等进行了玄武岩纤维布前进钢筋混凝土梁受剪承载力实验研讨,分

析其受力损坏进程。成果标明,黏贴玄武岩纤维布后,实验梁的开裂荷载和抗剪承载力都得到了不一样程度的前进,其间以抗剪承载力的前进更为显着。

王继兵[24]等进行了玄武岩纤维加固砌体墙抗震功能实验研讨,分析了加固前后墙体的受力功能、滞回特性、刚度退化、耗能及变形才能等改变规则。研讨表明,玄武岩纤维加固可以较大程度地前进砖墙的极限荷载和变形功能、有用推迟墙体裂缝打开、改进砌体脆性,然后显着前进规划的抗震功能。张斯等[2526]进行了玄武岩纤维布加固砌体墙抗震功能实验,分析实验的加固作用。成果标明,玄武岩布改进砌体的损坏形状,可以有用的按捺已开裂试件的既有裂缝,前进砌体墙的抗震功能;与未加固试件比较,玄武岩布加固试件的承载力和变形才能显着前进,刚度和耗能才能显着改进。沈凯凯[11]等进行了玄武岩纤维布加固混凝土柱抗震功能正交实验研讨。实验成果标明。运用纤维布加固钢筋混凝土柱可前进其承载力、延性及耗能功能,改进构件抗震功能;纤维布材料对试件的抗震功能影响最大,且以耗能功能为方针,玄武岩纤维布的加固作用略优于碳纤维布,故玄武岩纤维布值得在实践抗震加固工程中推广使用。

现有的研讨都清楚指出了玄武岩纤维的一个利益:耐性好。可是当前关于玄武岩纤维的使用方面的研讨首要会集在实验方面,理论研讨较少,而且已有研讨作用只是捆绑于对实验成果的分析,归纳思考构件标准、加固量、构件形状、纤维功能、混凝土功能等多方面要素的影响的强度模型还没有,致使于实践工程使用中选用玄武岩来进行规划构件加固短少理论根据。


1.2.3玄武岩纤维格栅使用于砌体规划存在的疑问

(1)玄武岩纤维存在的疑问

尽管玄武岩纤维的在无损状况下的抗拉强度很高,可是玄武岩纤维的抗拉强度使用率较低,因为玄武岩纤维脆性非常大,表面很容易受损,一旦受损在拉力的作用下就很简略发生开裂损坏,极大的降低了玄武岩纤维的抗拉强度使用率,在实践的工程使用中很难抵达抱负的作用。

戴清如[27]等进行了纤维编织网增强混凝土根柢力学功能实验研讨,经过对玄武岩纤维及碳纤维拉伸实验,得出玄武岩纤维抗拉强度低于碳纤维。经过扫描电镜调查,发如今相同的编织和运送条件下,碳纤维单丝标明比照无缺滑润,而玄武岩单丝表面存在许多瑕疵。所测纤维单丝直径在1017μm之间大幅改变,而碳纤维单丝直径改变高低小,均在7μm支配。阐明玄武岩纤维不管是出产技能仍是

编织技能均欠安,这是玄武岩纤维束强度使用率较低的缘由。一起该研讨还别离对配有碳纤维和玄武岩纤维编织网格的高功能精密混凝土薄壁小板进行了曲折实验,调查损坏进程,分析损坏成果。实验成果标明,碳纤维损坏断面平齐,损坏由拉应力跨越纤维单丝抗拉强度致使,阐明碳纤维单丝首要为拉坏;玄武岩纤维单丝尽管进行了环氧树脂浸渍,可是与混凝桶界面粘结功能欠好,纤维单丝损坏时受力不均匀,不能充分发扬抗拉强度,极大的影响纤维束的抗拉强度;经过损坏断面发现一根玄武岩纤维束中只需少量几根纤维单丝是拉断损坏的,大有些单丝受剪损坏;还调查到玄武岩纤维单丝表面存在鱼鳞状刻痕,这是因为纤维单


第一章序文

丝在受拉拔作用进程中,周边纤维单丝的冲突力使其表面受损,阐明玄武岩纤维脆性非常大,表面很容易受损。以上几点都极大的降低了玄武岩纤维抗拉强度的使用率,和所查验验成果契合。

经过对玄武岩纤维格栅本身功能的研讨发现,玄武岩纤维格栅本身脆性较大。可以经过两个方面进行改进,一是运用行进行表面处置;二是优化出产技能。

(2)玄武岩纤维格栅增强砌体规划的使用亟需处置的疑问1)玄武岩纤维格栅与砂浆的粘结功能研讨

当前关于玄武岩纤维网格增强混凝土的曲折力学、抗压、抗拉有不少的实验研讨,可是关于玄武岩与砂浆的粘结功能研讨根柢没有,而发扬纤维格栅抗拉强度的最要害要素就是纤维格栅与砂浆的粘结力。

2)玄武岩纤维格栅增强砌体规划的根柢力学实验研讨

当前关于于玄武岩纤维研讨较多仍是使用于混凝土增强材料的研讨,关于玄武岩纤维格栅增强砌体规划的抗压、抗剪、曲折抗拉实验研讨几乎没有。

3)高功能砂浆的研讨

当前关于于高功能精密混凝土较多,大多研讨开发高功能精密混凝土以前进混凝土与纤维格栅的粘结力,而进行高功能精密砂浆用以前进与纤维格栅的粘结力几乎没有。

1.3填充墙规划抗震功能研讨现状1.3.1填充墙与规划联接方法

当前,填充墙与主体规划的联接方法首要有三种,即刚性联接、柔性联接、完全脱开。刚性联接方法是指填充墙和规划之间紧密触摸。柔性联接方法是指填充墙和规划之间预留缝隙,缝隙之间设置拉结筋。完全脱开联接方法是指填充墙和规划之间预留缝隙,缝隙之间不设置任何联接。

(1)刚性联接

实践工程中,刚性联接方法首要做法是与柱紧靠砌筑不留缝隙且用砂浆填实,与顶梁选用斜砌或砂浆填实的联接方法,其平面内会遭到与规划触摸面所传递的揉捏力、剪力,平面外也首要依托揉捏力、剪力坚持安稳。这种联接方法增强了断构的承载才能,可以承受较大的侧向力,但一起也会对规划规划承载力发生影响,然后致使规划规划发生非预期的损坏形状。如:地震作用下,因为填充墙的安置不当,可以改动规划的自振周期,改动规划的地震应力,从头分配规划的侧向刚度,致使部分可以发生损坏,降低了全体抗震功能;在地震作用下规划发生侧向变形时,填充墙会对规划发生附加内力,填充墙会对侧向规划发生斜向压力,加大柱中心有些所承受的地震剪力,致使柱发生剪切损坏。填充墙对规划供给侧向刚度的一起,填充墙本身也会遭到很大的损害,致使平面内平缓面外一起地震作用或许风荷载作用下,填充墙可以会发生出平面方向严峻损坏甚至倒塌。

(2)柔性联接

填充墙与规划的柔性联接方法是填充墙与规划脱开必定的缝隙,根据《砌体规划方案标准》GB500032011规则,沿柱高度每隔500mm装备2根直径为6mm拉结筋联接,这种联接与规划无触摸面不传递揉捏力、剪力,降低了墙体对规划刚度的影响,一起因为与柱设置拉筋,添加墙体的侧向变形才能以及抗倒塌才能。

(3)完全脱开联接

选用与规划完全脱开时,根据《砌体规划方案标准》GB500032011规则,填充墙与规划选用脱开的办法时,填充墙两端与规划柱、填充墙顶面与规划梁之间留出不小于20mm的空位,一起在填充墙的端部应按标准需求设置规划柱,当墙体高度跨越4m时还大约在中部设置与柱联接的水平系梁,这种做法施工比照复杂,且与规划柱、梁没有联接,在水平地震作用下很可以发生出平面外损坏和倒塌。

1.3.2填充墙规划平面内抗震功能研讨现状

因为填充墙与规划存在的彼此作用,致使了国表里许多专家的重视,对填充墙规划规划打开了许多深化而详尽的研讨。由最初步的填充墙横杆支撑简化模型的研讨到当前填充墙与规划联接方法的研讨,研讨的内容和办法多种多样,对不一样的砌筑材料、不一样砌筑方法、不一样联接方法都有有关的研讨。

国外从20世纪50年代就打开了填充墙平面内受力功能的研讨,Polyakov等[5253]经过对钢规划填充墙模型进行实验,研讨了填充墙对规划承载力的影响,提出用一个对角撑杆替代填充墙的概念,把填充墙面内受力时,看作为一个对角受压的撑杆,与规划一起反抗水平荷载。使用此等效撑杆模型,可以非常便利地在大型规划分析中思考填充墙对规划的作用,大大前进了断构分析功率,也得到大大都研讨者的认可。

Holms[54]经过许多实验研讨,提出了填充墙等效撑杆模型的有用宽度核算方法,该有用宽度首要取决于填充墙的高厚比和高宽比,并提出用等效压杆理论来核算规划的变形和承载力。

StaffordSmith[5556]选用能量和静力平衡办法,思考填充墙和规划的彼此作用,并提出别离核算填充墙和规划的承载才能来评价填充墙全体承载才能。使用弹性理论办法证明晰等效撑杆的有用宽度是关于填充墙规划相对刚度比的一个函数。给出了一个有用宽度表达式,并经过许多实验成果验证批改了核算公式,使核算公式与实验成果值契合较好。

随后许多研讨专家RiddingtonandSmith[57]、EIHaddad[58]、MehrabiandShing[59]

等联系有限元分析办法提出提出了分析办法以及填充墙规划触摸模型,但分析都太凌乱很难实践使用,但对填充墙规划彼此作用也有了更深一步的研讨,也很难处置填充墙规划部分受力的影响。


EIDakhakhni等[60]提出了三撑杆模型,该模型可以愈加全部晓得填充墙对框架的影响,经过极限状况分析办法得到了各个撑杆的有关参数,较为真实地反映了断构构件的弯矩和剪力分布特征,一起干模型处置了单撑杆模型核算成果与墙体实践损坏时应力分布的差异疑问,更接近与真实的填充墙规划受力情况。

我国关于于填充墙平面内受力功能的研讨比照晚,最早的平面内实验在20世纪60年代支配,彭克中和尹之潜[28]进行了填充墙规划规划实验,研讨了填充墙对

规划抗侧向刚度的影响,并认为填充墙对规划的抗侧刚度近似等于规划和填充墙

刚度之和再乘以一个折减系数。体系研讨在80年代支配,1980年吴绮云[29]等人进

行了纯规划和规划砖填充墙规划单向和重复作用下规划和填充墙的损坏实验,研讨了填充墙和规划的彼此作用影响,并提出了断构弹性到损坏三个期间的刚度核算公式,一起给出了构件恢复力模型以及特征参数。

童岳生和钱国芳等人[3032]进行了许多的砖填充墙规划单调加载和循环加载试

验,得到了纯规划和砖填充墙规划的滞回曲线,给出了核算开裂荷载以及核算荷载的办法,并对其进行了比照分析,提出了按层间剪切模型的弹塑性地震反应分析核算办法。

沈聚敏等人[33]经过对开门洞和未开门洞的砖填充墙规划进行了拟动力实验,


并选用了杆系层间模型对无门洞规划规划进行了弹塑性地震作用反应分析。成果

标明实验成果与理论契合程度较好,规划填充墙规划初始刚度和承载力显着大于纯规划规划,填充墙规划首要损坏会集在墙体的四个角部和柱的两个端部。

夏敬谦[34]经过对填充墙规划进行地震振荡台实验,并进行了弹塑性动力反应

分析,研讨了断构填充墙规划的动力反应特征,并提出了断构填充墙规划层间刚度和抗侧向力的简化核算办法。成果标明,填充墙开裂之前,地震作用首要由填充墙承担,开裂之后填充墙退上班作,首要靠规划承担地震力。

从上个世纪50年代到80年,国表里大有些的研讨都是关于于墙体与规划相

互作用的研讨,首要会集在研讨规划填充墙的全体刚度以及抗侧向承载力的研讨,提出了许多的简化模型和简化办法。

从21世纪初步,国内初步研讨填充墙和规划不一样联接方法以及墙体本身不一样规划方法对规划填充墙承载力的影响,2002年陈海燕[35]关于不一样的联接方法和不

同厚度的复合轻质隔墙板 轻质砖填充墙进行了平面内抗震功能实验,成果标明,柔

性联接较优于刚性联接,小震作用下,100厚填充墙刚性联接不能满足多遇地震下

层间位移角的限值需求,应中选用柔性联接方法。

2011年黄兰兰等人[36]进行了4个足尺抗震功能实验,别离研讨了未开洞充墙和开洞填充墙本身抗震功能,一起在填充墙和规划之间参加2mm的挤塑板,以研

究挤塑板柔性联接对减小墙体对主规划承载力以及刚度影响的作用。成果标明,开洞规划初始刚度较未开洞更大,不管是未开洞仍是开洞的填充墙变形才能均不

能满足规划抗震需求;参加挤塑板之后墙体对规划初始刚度影响降低了50%支配,

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我国地震局工程力学研讨所硕士学位论文

一起墙体变形才能根柢满足规划抗震需求。

2014年薛建阳等人[37]进行了再生混凝土空心砌块填充墙型钢再生混凝土框

架的抗震功能实验,研讨了轴压比、墙体砌块强度以及墙体拉筋间隔对填充墙规划规划抗震功能的影响,成果标明,填充墙砌块强度降低,初始刚度较小,规划承载力降低,位移延性系数较大,且刚度退化速率低;添加轴压比规划,添加了断构的承载力,位移延性较低;减小拉筋间隔,规划损坏层间位移角增大,延性添加。

2014年蒋欢军等人[38]经过对不一样联接方法以及填充墙不一样的规划方法进行了7个足尺规划填充墙低周往复荷载作用抗震功能实验,规划标明,柔性连填充墙框

架的抗震功能介于刚性联接填充墙规划和纯规划之间;关于柔性联接的填充墙规划,墙体不一样的规划办法对规划规划的抗震功能影响不大。经过文献中对实验表象的描绘,即便选用柔性联接,平面内关于墙体的损坏仍然对错常严峻,当遭受平面外荷载时,有可以会发生严峻的出平面损坏甚至倒塌。

2015年李建辉等人[39]进行了10个足尺的复合轻质隔墙板 轻质砖填充墙规划抗

震功能实验,研讨了墙体与规划的刚性联接、柔性联接、完全脱开三种不一样的联接方法以及墙体本身的联接规划对规划全体抗震功能的影响。成果标明,比较于纯规划,蒸压加气混凝砌块填充墙规划水平承载才能显着前进,屈从、峰值、极限荷载都有不一样程度的前进;选用柔性联接和完全脱开时,填充墙规划的承载才能较低于刚性联接填充墙规划的承载才能。

综上所述,关于填充墙平面内抗震功能的研讨,前期国表里许多专家首要是研讨填充墙的等效受力模型,且提出了许多填充墙等效撑杆模型,常用的有单撑杆、三撑杆模型,一起也提出了撑杆的有用宽度核算办法。近些年,国内有专家初步研讨填充墙与规划的联接方法关于规划水平承载才能的影响,且成果都标明选用柔性填充方法可以有用的降低填充墙对规划刚度和承载力的影响,介于纯规划和刚性联接之间。

1.3.3填充墙规划平面外抗震功能研讨现状

关于填充墙平面外受力功能,国外进行了许多研讨,并获得了一系列研讨作用;而国内研讨甚少,但每次地震灾害标明,许多填充墙都发生了平面外倒塌损坏,墙体倒塌不只直接构成人员伤亡,还会阻止逃生与救援通道,构成严峻的人员伤亡和经济丢掉。

1956年McDowell等[61]人初度提出了墙体面外受力拱承载机制,将刚性联接

的无筋砌体墙体假定为一个竖向受弯条带,提出了墙体平面外受力的撑杆机制。经过研讨标明,鸿沟遭到捆绑的无筋砌体墙可以承受较弹性或弹塑性曲折理论分析成果大的平面外侧向作用,控制填充墙平面外承载力的要害要素通常不是砌体抗拉强度,而是砌体的抗压强度,一起墙体的面外承载力还与墙体的高厚比有关。

10

19

第一章序文

1989年Dawe等[62]进行了许多的混凝土砌块填充墙规划的平面外气囊加载试

验,思考了墙框鸿沟条件,水平配筋、墙厚、墙体开洞等要素的影响。实验成果标明,填充墙在平面外均布荷载的作用下,墙体损坏大致分为四个期间:线弹性期间、初始开裂、极限荷载、降低损坏。提出了思考拱承载机制的双向受弯的核算公式核算填充墙的面外承载力。

19911993年时刻,Angel等[63]思考不一样要素的影响,进行了许多的填充墙平面内、平面外以及平面内平面外彼此作用实验,1994年经过实验研讨了平面内往

复荷载作用构成墙体开裂对平面外承载力的影响,并提出了估量现已开裂填充墙平面外承载力的办法,思考了平面内不一样受力程度与捆绑规划刚度对平面外承载力影响,成果发现关于高厚比照大的试件,平面内的损坏对平面外的承载才能降

低高达50%。

2000年,德国专家DafnisA[64]等人对不一样上下端部鸿沟捆绑条件的砌体墙体

进行了平面外振荡台查验,实验指出,填充墙规划构成有用的联接,能使填充墙发生拱效应,然后前进填充的面外承载力,但因为砂浆的缩短的影响,填充墙和规划梁很简略发生初始缝隙,使得填充墙在水平地震作用下很简略发生损坏甚至

倒塌,成果标明,在没有捆绑的填充墙面外作用下,墙体变形比联接可靠时增大6

倍支配,阐明当填充墙与规划梁脱开时,拱效应会大大削弱。

AbramsDP[65]等人进行了许多平面内开裂荷载作用下平面外的承载力实验,结

果标明,关于现已开裂填充墙的高厚比和砌体抗压强度对填充墙平面外承载才能

影响很大,高厚比为17的填充墙是高厚比34填充的5倍之多。

我国汶川地震许多填充墙发生出平面外倒塌损坏,致使了国内专家的高度重

视,2010年程云[40]思考不一样联接方法,进行了许多的振荡台实验,实验成果标明

选用脱开并用钢筋拉结的柔性联接方法平面外承载才能最高,选用与梁、柱完全脱开的联接方法抗震功能最低,并提出了根据全截面牵强理论的拉筋承载力验算公式和填充墙地震作用核算办法。

2011年武守相[41]对加气混凝土砌块规划填充进行了平面外静力加载实验,研

究了平面外受力时填充的损坏形状和损坏进程。成果标明,填充墙平面外损坏与四边捆绑的强弱有关。该实验研讨得出了墙体开裂后影响平面外承载才能的抉择要素是高厚比。

2015年许明玉[42]思考填充墙拉结筋设置方法、与规划梁固定角钢标准以及布

置间隔等要素对规划填充墙进行了平面外拟静力实验,成果标明,选用填充墙与规划梁斜砌顶紧的联接,填充墙因为规划的变形而发生竖向力,进而发生竖向裂缝,使得填充墙更简略发生倒塌;选用填充墙与规划留有必定空位的柔性联接方法可以减小地震时规划对填充墙的影响,顶端用角钢固定可以捆绑墙体的平面外倒塌损坏。

综上所述,当填充墙选用与规划脱开并设置拉结的柔性联接方法时,其平面

11

20

我国地震局工程力学研讨所硕士学位论文

外承载才能更高,且高厚比是影响平面外承载力的重要要素。

1.3.4填充墙抗震功能实验研讨文献总述

关于填充墙与规划刚性联接,国外专家进行了平面内、平面外以及平面内平

面外组协作用的研讨,提出与墙体抗压强度、高厚比、高宽比等要素有关的拱承

载机制,一起平面内平面外组协作用时,平面内对填充墙的损坏会降低平面外的

承载才能。而国内专家首要关于了填充墙柔性联接进行了平面外倒塌损坏,得出了柔性联接时平面外损坏的方法以及提出相应承载才能核算公式,一起进行了断构填充墙方案的规程当地规程编写,在规划地震作用影响的根底上给出了填充墙本身的地震作用影响系数核算公式,抵偿了标准未做规划填充墙方案的空白。而关于柔性联接规划填充墙平面内损坏对平面外影响并未进行较多的研讨,实践上,从上节平面内研讨现状中,发现传统的拉结筋联接方法在平面内作用下,填充墙仍然会发生较大的损坏。故往后规划填充墙还需进一步关于柔性联接方法平面内损坏对平面外承载力的影响进行深化的研讨,或许跳出选用钢筋拉结的思维,选用其他的材料联接,以保证平面内规划的作用对填充墙并不会发生损坏,那么平面内作用关于平面外承载力而言影响就会减小许多,甚至没有影响。这样则只需思考平面外的作用,而不必思考凌乱的平面表里彼此作用。


1.4这篇文章首要研讨内容1.4.1研讨方针

当前填充墙抗震功能研讨首要有两个面:一是填充墙本身的研讨,如填充墙材料、砂浆的选用、填充墙的规划方法以及填充墙的配筋材料等;二是填充墙与规划的联接方法,首要包括三种联接:柔性联接、刚性联接、完全脱开联接。这篇文章首要环绕这两个面打开研讨。

(1)墙体本身

关于墙体本身,经调研与分析,发现玄武岩纤维格栅具有抗拉强度高且厚度较薄的特性,有可以替代通常钢筋使用于砌体规划中。因而这篇文章测验选用玄武岩纤维格栅作为捆绑砌体规划的拉结材料。

(2)墙框联接方法

当前填充墙与规划联接首要包括三种联接:柔性联接、刚性联接、完全脱开联接。许多实验标明,柔性联接的抗震功能介于刚性联接以及完全脱开联接之间,既不会因为刚性联接使得填充墙与规划有较大的彼此作用,减轻了填充墙的损坏以及填充墙对规划的刚度作用,又对规划水平承载力有必定的前进,充分发扬填充墙的作用。这篇文章研讨悉数选用柔性联接方法,联系玄武岩纤维格栅的特性,与柱联接方案两种联接方法:一是直接连接,选用平板联接件将纤维格栅夹紧之后直接锚固到柱上,结束纤维格栅与柱的联接;二是间接连接,墙和纤维格栅之间

12

21

第一章序文

选用鸭舌板联接件,鸭舌板的一端直接锚固到规划柱上,另一端则夹紧纤维格栅,完成纤维格栅与柱的联接。

1.4.2研讨内容

根据上节的研讨方针,这篇文章首要进行如下研讨:

(1)思考纤维格栅类型、安置方法以及格栅表面处置方法进行配玄武岩纤维格栅(BFG)复合轻质隔墙板 轻质砖砌体根柢力学功能实验,研讨配BFG蒸压加气

混凝土砌快砌体的抗压强度、抗剪强度以及其弹性模量。

(2)关于两种联接方法进行配BFG复合轻质隔墙板 轻质砖填充墙规划抗震功能实验,其间平面内受力功能实验首要研讨选用两种联接方法的配BFG蒸压加气

混凝土砌块填充墙对规划承载力的影响以及填充墙本身的损坏情况;平面外受力功能实验首要研讨两种联接方法的填充墙承载才能巨细以及填充墙本身的损坏情况。

(3)根据根柢力学功能实验及抗震功能实验,对玄武岩纤维格栅使用于填充

墙规划规划进行可行性分析,首要分析其水平地震作用下面外的承载才能以及其经济性。

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22

我国地震局工程力学研讨所硕士学位论文

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23

第二章配BFG蒸压加气混凝土砌体根柢力学功能实验

第二章配BFG复合轻质隔墙板 轻质砖砌体根柢力学性

能实验

2.1导语

这篇文章测验选用玄武岩纤维格栅作为薄灰缝砌体规划的拉结材料,经过进行配玄武岩纤维蒸压加气混凝土砌体轴心抗压强度和通缝抗剪强度实验,研讨其根柢力学功能,为玄武岩纤维格栅在砌体规划中的使用供给科学根据。

2.2实验概略

实验选用的复合轻质隔墙板 轻质砖等级为A3.5、B05,其主标准为:600mm×300mm×200mm,辅佐标准为300mm×300mm×200mm;专用砂浆强度等级为Ma5.0;玄武岩纤维格栅制品开裂强度为80kN/m和90kN/m,网格标准为25mm×25mm的纤维格栅;开裂强度35kN/m,网格标准为5mm×5mm、10mm×10mm

的纤维布。

2.2.1材料的功能

根据《蒸压加气混凝土功能实验办法》GB/T119692008中规则,对蒸压加气

混凝土砌块进行了立方体抗压和劈拉根柢功能查验;根据《建筑砂浆根柢功能试

验办法》JGJ702009中规则,对专用砂浆进行了立方体抗压实验,得出砌块、砂浆以及格栅的功能如表21、表22所示:

表21复合轻质隔墙板 轻质砖立方体抗压强度

类型编号抗压强度(Mpa)均匀值

14.8476

600*300*200

600*300*150

24.099434.017742.857214.196524.334334.4547

4.05855

4.3285

15

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我国地震局工程力学研讨所硕士学位论文

表22专用砂浆立方体抗压强度

类型编号抗压强度(Mpa)均匀值

118.1657217.0394319.6881

Ma10.0

421.033518.8372616.781718.1546

18.5

2.2.2轴心抗压强度实验

1)抗压试件方案

实验思考纤维格栅类型、安置层数及纤维格栅表面涂覆环氧树脂处置等要素,

方案了7组轴心抗压试件,每组3个,灰缝厚度为5mm,具体计区别组如表23

所示。

表23抗压试件概略

试件编号纤维格栅类型

开裂强度(kN/m)/网格标准(mm×mm)安置层数

纤维格栅表面是不是涂覆环氧树脂

KYP///KY1玄武岩纤维布(35/5×5)每层安置否KY2玄武岩纤维布(35/10×10)每层安置否KY3玄武岩纤维格栅(80/25×25)每层安置否KY4玄武岩纤维格栅(80/25×25)每层安置是KY5玄武岩纤维格栅(90/25×25)每层安置否KY6玄武岩纤维格栅(90/25×25)底层安置否

2)抗压强度实验加载方案

实验选用反力架与1000kN千斤顶作为加载设备,实验选用物理对中、分级均

匀施加荷载办法。实验前先对试件进行预压并一起进行试件的物理对中调整。预

压后,应卸载并记载初始数据并按预估损坏荷载的10%,进行分级加载并记载每级荷载下的轴向和横向变形读数,在0.51.5min内加完,并持荷12min后施加下

一级荷载。施加荷载不得冲击试件,试件呈现第一条裂缝对应的荷载为开裂荷载。

当加荷至预估损坏荷载值的80%时,应卸下千分表,持续加载至试件损坏,其最

大荷载即为试件的损坏荷载。实验时选用千分表测量砌体的竖向及横向变形,并经过直接读数记载变形值。经过压力传感器测量所施加得笔直荷载,并经过应变

仪搜集荷载数据,测点安置和试件示意图如图21所示。试件在正面布设两个竖向

千分表,不和布设一个横向千分表和一个竖向千分表。在预压时经过正面两个竖向千分表的变形值,可以检查验件在水平方向受压是不是均匀;经过正不和竖向千

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25

第二章配BFG蒸压加气混凝土砌体根柢力学功能实验

分表变形值可以检查验件正反方向受压是不是均匀。

(a)实验加载设备(b)测点安置示意图

图21实验加载设备和测点安置

2.2.3通缝抗剪强度实验

1)抗剪试件方案

因为专用砂浆粘结作用较好,而在灰缝中装备纤维格栅有可以会削弱砂浆粘结作用,降低砌体抗剪强度,故拟经过配纤维格栅砌体和通常砌体试件抗剪强度实验,并思考纤维格栅类型、安置层数及纤维格栅表面涂覆环氧树脂处置等要素,

研讨纤维格栅对砌体抗剪强度的影响。实验方案了7组通缝抗剪试件,每组3个,灰缝厚度为5mm,具体计区别组如表24所示。

表24抗剪试件概略

试件编号

纤维格栅类型

开裂强度(kN/m)/网格标准

(mm×mm)

安置层数纤维格栅表面是

否涂覆环氧树脂

KJP///KJ1玄武岩纤维布(35/5×5)每层安置否KJ2玄武岩纤维布(35/10×10)每层安置否KJ3玄武岩纤维格栅(80/25×25)每层安置否KJ4玄武岩纤维格栅(80/25×25)每层安置是KJ5玄武岩纤维格栅(90/25×25)每层安置否KJ6玄武岩纤维格栅(90/25×25)隔层安置否

2)抗剪强度实验加载方案

根据规程[47]规则,复合轻质隔墙板 轻质砖砌体抗剪试件如图22。每个试件共有4个受剪面,由两大两小砌块在水平方向砌筑而成,中心两个砌块间留20mm空缝,且支配水平灰缝不相连。按图4在1000kN万能实验机前进行加载。

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实验时选用等速缓慢接连加载,当试件呈现滑移并初步卸载时,即认为抵达

极限状况,记载最大荷载值P,包括试件上的悉数附加剧量。

(a)试件几许标准图(b)加载示意图

图22抗剪试件标准及实验加载示意图

2.3实验成果与分析

2.3.1轴心抗压强度实验成果与分析

(1)抗压试件损坏特征

对7组轴心抗压试件分级加载,跟着荷载的添加,描绘试件裂缝打开以及发

展趋势,各组试件究竟损坏见图23。

(a)试件KYP损坏表象(b)试件KY1损坏表象

18

27

第二章配BFG蒸压加气混凝土砌体根柢力学功能实验

(c)试件KY2损坏表象(d)试件KY3损坏表象

(e)试件KY5损坏表象(f)试件KY6损坏表象

图23轴心抗压试件损坏特征

1)通常试件与配玄武岩纤维网格试件比照分析。从图23可以看出,试件KYP发生贯穿砌体的竖向裂缝,且裂缝较少;试件KY2~KY5上皮砌块水平灰缝处出

现许多的细微裂缝,并沿着水平灰缝比照均匀的分布,标明玄武岩纤维网格起到了捆绑水平灰缝的横向变形的作用,使砌体受力愈加均匀,然后充分发扬了材料的功能。

2)不一样纤维网格标准试件比照分析。由图23可见,试件KY1在水平灰缝处有许多贯穿裂缝。而试件KY2很稀有水平贯穿裂缝,大有些都是在砌体本身打开。其缘由可所以因为试件KY1配5mm×5mm小网格的纤维布削减了砂浆之间的

粘结和砂浆与砌块之间的粘结面积,不但没有极好地发扬网格的锁嵌作用,反而

有可以在砂浆之间构成了一个阻隔层。试件KY2配10mm×10mm纤维布较KY1

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我国地震局工程力学研讨所硕士学位论文

作用要好,能发扬网格的锁嵌作用而又不至于构成阻隔层削减砂浆与砌块间的粘结面积。

3)每层装备与隔层装备纤维格栅试件比照分析。对竞赛件KY5和KY6可见,隔层装备纤维格栅试件KY6构成贯穿整个试件的裂缝,与通常试件的损坏方法类似。而每层铺设纤维格栅试件KY5没有发生贯穿裂缝,格栅较有用地捆绑了水平

灰缝横向变形。

(2)抗压试件应力应变曲线

经过对试件在各级荷载作用下测得的轴向变形值,核算对应的应力和应变,

得到应力应变联络曲线如图24所示。

(a)KYP应力应变曲线(b)KY1应力应变曲线

(c)KY2应力应变曲线(d)KY3应力应变曲线

(e)KY4应力应变曲线(f)KY5应力应变曲线

图24轴心抗压试件应力应变曲线

从图24中可以调查到,当荷载较小时,试件应力与应变联络接近直线,此时

20

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第二章配BFG蒸压加气混凝土砌体根柢力学功能实验

砌体无裂缝,标明砌体根柢处于弹性作业期间;跟着荷载的添加,试件应力应变

联络曲线有逐步变陡峭的趋势,可是高低不大;当荷载抵达最大时,砌领会俄然发生损坏,阐明砌块砌体是典型的脆性损坏,几乎没有屈从期间。

加载初始期间,砌体第一条裂缝通常呈如今单薄处(竖向灰缝处),很少呈如今砌体表面初始缺陷(掉角、表面干缩裂缝等)处,阐明砌体表面初始缺陷对砌体的开裂荷载影响不大。

跟着荷载添加,通常试件KYP沿着裂缝向上向下打开,并最终构成贯穿损坏;装备纤维布以及纤维格栅试件KY1~KY5不会沿裂缝处构成贯穿裂缝,而是在水

平灰缝上下的砌块会构成许多细微裂缝,阐明因为纤维格栅的捆绑作用,砂浆裂缝打开得到了捆绑,涣散了砌体的应力,使砌体损坏愈加均匀。

接近损坏荷载时,砌体应变急剧添加,裂缝灵敏拓宽延伸,呈现部分掉角脱皮,整个试件损坏沿着初始缺陷处打开。最终伴跟着“嘣”的一声砌体发生损坏,

损坏之后卸载在损坏荷载的80%支配趋于安稳。

(3)抗压强度实验成果计算分析1)抗压强度

根据悉数试件的实测损坏荷载均匀值并按式的砌体抗压强度核算公式(21)、

(22),得到砌体抗压强度均匀值及砌块强度使用率见表25。

Py

f=(21)

jA

y=

1

18.5S0.75+

A

(22)

式中:P损坏荷载(N),A试件的受压面积(mm2),j纵向曲折系数(j=1)

[65]

由表25并联系图23和图24,可归纳以下几点:

a)关于抗压强度均匀值,试件KY3最大且与KY4、KY5恰当,KY1、KY2其次,KYP最小,阐明配玄武岩纤维制品前进了砌体的抗压强度,较通常砌体抗压强度前进约10%;

b)试件KY3、KY4、KY5抗压强度值根柢相同,阐明纤维格栅的开裂强度

巨细及表面涂覆环氧树脂对砌体抗压强度影响不大,可以因为砌体抗压并未完全发扬纤维格栅的抗拉作用,而涂覆环氧树脂和选用高开裂强度格栅都前进其抗拉强度;

c)关于开裂与损坏荷载的比值,配玄武岩纤维制品的6组试件都恰当,均要高出通常试件10%,阐明装备玄武岩纤维制品推迟抗压砌体开裂,前进其延性;

21

,y截面换算系数,S试件的截面周长(mm)。

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d)复合轻质隔墙板 轻质砖强度使用率较高,大有些均在70%支配(标准砖砌块的使用率均匀为37%,最高能达48%文献[45]),且装备玄武岩纤维格栅试件的使用率最高,较配玄武岩纤维布及通常试件高出约8%支配。阐明配玄武岩纤维格栅

在必定程度上增大了砌块强度的使用率,充分发扬了砌块的抗压功能;

f)砌体抗压强度变异系数均匀值为0.065,低于文献[49]的0.10、文献[50]的0.11、文献[51]中3批实验的0.115、0.112、0.102。且均小于标准[48]取值0.17。其缘由可

能是因为本实验所选用的砂浆悉数为专用砂浆,抗压强度高,降低了抗压强度受通常砂浆强度离散性大的影响;另外实验选用配纤维格栅砌体,因为纤维格栅捆绑砂浆的横向变形作用,进一步减轻了材料不均匀性对砌体抗压强度的影响。

表25抗压强度实验成果

试件分组

砌体抗压强度/MPa开裂与损坏荷载比值/%砌块强度使用率/%

均匀值最小值变异

抗压强

度比

KYP2.772.520.0756.346.6768.462.31KY12.782.710.0264.556.2568.766.81.01KY22.812.420.1171.2242.0469.459.81.01KY33.092.900.0467.1763.5876.271.51.12KY42.962.720.1070.3756.2573.167.11.07KY52.992.850.0464.0659.1773.770.31.08KY62.912.770.0764.9760.6171.968.51.05

注:抗压强度比—每组试件抗压强度均匀值/试件KYP抗压强度均匀值。

2)弹性模量

根据标准[47],砌体的弹性模量以千分表查验

轴向变形值为根据,取s=0.4fm时的割线模量作为该砌体的弹性模量,实测

弹性模量见表26。从表26可以看出:

a)弹性模量均匀值试件KY1最小,KY2次之,其他试件较大且巨细恰当,阐明配纤维格栅对砌体弹性模量的影响不大,可是选用5mm×5mm纤维布砌体弹性模量最小,缘由在于纤维布网格标准(5mm×5mm)太小,削减了砂浆的粘结面积,

水平灰缝不饱满,增大砌体的轴向变形,然后降低了砌体的弹性模量。

b)一切试件的弹性模量均匀值都大于规程[5]给出的砌块强度等级为A3.5,通常砂浆强度等级≥M5所对应的砌体弹性模量1600MPa,阐明选用专用砂浆能前进

砌体全体弹性模量。我国现行规程[47]和标准[2]均取用砌体弹性模量和砌体抗压强度

成正比联络,本实验数据根柢满足此规则。

22

系数均匀值最小值均匀值最小值

31

第二章配BFG蒸压加气混凝土砌体根柢力学功能实验

表26实测弹性模量

试件编号KYPKY1KY2KY3KY4KY5KY6fm/MPa2.772.782.813.092.962.992.91Em/MPa193116261792188219211986

注:fm—实测砌体抗压强度均匀值;Em—实测弹性模量均匀值。

根据表26实验数据进行回归分析,得到公式(23),其有联络数平方为0.2356。

E=641.76fm(23)

表27为别离按式(23)和按规程[47]公式核算的弹性模量比照。从表27可看出,公式(23)核算值均小于规程[47]公式核算值,文献[49]和文献[50]也有类似规

律。

表27弹性模量公式核算值与规程核算值

试件编号KYPKY1KY2KY3KY4KY5KY6fm/MPa2.772.782.813.092.962.992.91EG/MPa2026203621342090209820212073E/MPa1786180419811900191617771869E/EG0.880.890.930.910.910.880.90注:fm—实测砌体抗压强度均匀值;EG—规程[61]公式核算值;E—公式(23)核算值。

2.3.2通缝抗剪强度实验成果与分析

(1)抗剪试件损坏特征

实验加载见图25,按照规程[5]进行通缝抗剪强度实验。

图25通缝抗剪实验加载

抗剪试件损坏大体分为三种形状:砂浆砌块粘结损坏、砂浆剪切损坏及砌块

23

32

我国地震局工程力学研讨所硕士学位论文

拉断损坏(试件损坏体征见图26)。因为实验选用专用砂浆,其强度较高,而且

粘结功能非常好,所以大大都损坏都是旁边面砌块拉断,少量损坏发生在砂浆处。

(a)砂浆砌块粘结损坏(b)砂浆剪切损坏

(c)砌块拉断破

图26通缝抗剪试件损坏特征

(2)抗剪强度实验成果计算分析

经过实验调查发现,试件损坏都是俄然发生的,具有十清楚显的脆性损坏特

征。根据实验所测得各组试件最大荷载值P,并根据砌体水平通缝抗剪强度核算公式(24),核算复合轻质隔墙板 轻质砖通缝抗剪实验试件抗剪强度均匀值如下表28


所示。

f

P=(24)

2bh

式中:P荷载值;fvs砌体通缝抗剪强度;b试件宽度;h试件受剪面长度。

表28抗剪强度实验成果

试件

损坏荷载P/kN抗剪强度/MPa抗剪强度

编号

均匀值最小值均匀值最小值变异系数



KJP14.52814.0820.3460.3350.0261KJ112.95612.1000.3080.2880.0470.892KJ216.30314.3670.3880.3420.0871.122KJ316.74015.0200.3990.3580.1341.152KJ416.42314.6200.3910.3480.0801.130KJ516.14515.9380.3840.3450.0121.111KJ616.62915.5100.3960.3690.0651.145

注:抗剪强度比—每组试件抗剪强度均匀值/试件KJP抗剪强度均匀值。

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第二章配BFG蒸压加气混凝土砌体根柢力学功能实验

由表28中的实验成果可以看出,

1)配纤维格栅前进了砌体的抗剪强度,较通常试件抗剪强度前进13%支配;2)敌对剪强度均匀值,试件KJ1最低,KJP其次,KJ2~KJ6恰当且较高。KJ1可所以因为纤维网格(5mm×5mm)太小,减小了砂浆和砂浆之间的粘结作用,

然后使得其抗剪强度低于通常试件。

3)实验抗剪强度变异系数均匀值为0.06,与抗压实验变异系数0.065恰当,

阐明蒸压加气混凝土砌体具有较小的离散性,实验值使用于方案比照可靠。

2.4本章小结

本章测验选用玄武岩纤维格栅替代传统的钢筋,进行了复合轻质隔墙板 轻质砖

砌体根柢力学功能实验研讨,得出以下结论:

1)在复合轻质隔墙板 轻质砖砌体灰缝中配玄武岩纤维格栅前进了砌体的抗压强度及抗剪强度,与未配格栅的通常砌体比较,抗压强度前进约10%,抗剪强度前进约13%。灰缝厚度为5mm支配,能满足薄灰缝方案需求;

2)关于砌块强度使用率均匀值,一切抗压试件均在70%支配,且装备玄武岩纤维格栅试件的使用率最高,较配玄武岩纤维布及通常试件高出约8%;3)5mm×5mm纤维网格标准较小,使砂浆与砌体的粘结面积削减,在砂浆中

可以构成阻隔层,无法捆绑砂浆的横向变形,降低砌体的抗压强度。这篇文章主张采

用10mm×10mm和25mm×25mm纤维格栅。

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第三章配BFG复合轻质隔墙板 轻质砖填充墙规划抗震功能实验

第三章配BFG复合轻质隔墙板 轻质砖填充墙规划抗震

功能实验

3.1实验研讨首要意图

从第二章的配BFG复合轻质隔墙板 轻质砖砌体根柢力学功能实验研讨可以看出,配BFG复合轻质隔墙板 轻质砖砌体的抗压和抗剪强度均有前进。为了研讨配BFG复合轻质隔墙板 轻质砖填充墙规划抗震功能实验,本章对配BFG蒸压加气混凝土砌

块填充规划进行平面内低周循环往复加载实验以及平面外气囊单向加载实验,别离研讨填充墙平面内损坏方法、面内填充墙与规划的彼此作用和填充墙平面外损坏方法、抗倒塌才能等。

3.2试件方案与制造

3.2.1填充墙规划试件方案

为了对配BFG复合轻质隔墙板 轻质砖填充墙的平面内平缓面外受力功能进行研讨,方案了5个1:2缩尺复合轻质隔墙板 轻质砖填充墙RC规划,试件概略见表31。规划试件的几许标准及配筋见图31。试件按现行建筑抗震方案标准“强柱弱

梁”的原则进行截面配筋核算和方案,以保证规划的梁铰损坏机制,梁柱节点区的箍筋按照需求进行加布满置,且在节点处箍筋沿柱贯穿安置。规划混凝土的设

计强度等级为C30,维护层厚度为25mm,纵向受力钢筋选用HRB400级钢筋,箍筋选用BPB300级钢筋,轴压比取0.3。各试件均在实验室现场制造,为仿照实践

工程中的施工次序,选用立摸浇筑的施工方法,试件地梁和主体规划分隔浇筑,先浇筑地梁后浇筑规划,最终砌筑填充墙。

关于填充墙材料的选择,灰缝砌筑砂浆选用强度等级Ma5.0的专用砂浆;灰缝装备的玄武岩纤维格栅选用开裂强度80kN/m,网格标准为25mm×25mm的纤维格栅。思考1:2缩尺,因为许多复合轻质隔墙板 轻质砖发生于砌块本身损坏,故对砌

块长宽不做缩尺,而缘由高厚比是填充墙平面外承载才能影响比照重要的方针,

故厚度进行1/2缩尺,究竟复合轻质隔墙板 轻质砖选用等级为A3.5、B05,其主标准为:600mm×240mm×90mm,辅佐标准为300mm×240mm×90mm。

关于填充墙与规划柱的联接,联系本实验选用的玄武岩纤维格栅特性,方案了两种联接方法。办法一:选用直接相连的方法,经过一个平板联接件先将格栅

赶忙,然后再将平板联接件锚固到柱上,结束纤维格栅与柱的联接(如图33所示);

办法二:选用直接相连的方法,经过一个鸭舌板联接件一端先将格栅赶忙,然后

另一端锚固到柱上,结束纤维格栅与柱的联接(如图34所示)。填充墙与规划梁不联接,只选用填充墙双面角钢进行限位,捆绑填充墙顶部的位移(如图32所示)。

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且填充墙与规划梁、柱均脱开20mm。

表31试件概略

实验

编号装备材料

联接规划实验类

型补白

KKJ//平面内空规划

与柱:脱开20mm,鸭舌板联接件

WI1玄武岩纤维格栅
联接;与梁:脱开20mm,角钢固



平面内柔性联接

WI2玄武岩纤维格栅与柱:脱开20mm,平板联接件连

接;与梁:脱开20mm,角钢固定平面内

与柱:脱开20mm,鸭舌板联接件

柔性联接

WO1玄武岩纤维格栅
联接;与梁:脱开20mm,角钢固



平面外柔性联接

WO2玄武岩纤维格栅与柱:脱开20mm,平板联接件连

接;与梁:脱开20mm,角钢固定平面外

柔性联接

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第三章配BFG复合轻质隔墙板 轻质砖填充墙规划抗震功能实验

图31试件几许标准及配筋

图32固定角钢安置

3.2.2平板联接件及鸭舌板联接件方案

(1)平板联接件方案

平板联接件方案见图32所示,平板联接件选用2mm厚的A、B两块钢板构成,其间A板与柱相贴,B板最下边缘处做一个60度的弧形弯勾,避免钢板的下边缘堵截纤维格栅。在钢板的中心区域钻6个Φ7的孔,用于紧固A、B板,赶忙纤维格栅。在钢板的上下区域别离钻2个Φ13的孔,用于将平板联接件锚固于柱

上。

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图33平板联接件方案图

(2)鸭舌板联接件方案

鸭舌板联接件选用2mm厚冷轧钢板,经过常温限制而成,分为上鸭舌板和下

钢板两块钢板构成。鸭舌板联接件一端与柱经过螺栓相连,另一端与下钢板经过

螺栓将纤维格栅夹紧。鸭舌板联接件具体标准以及螺孔安置图如图34所示。

图34鸭舌板联接件方案图

试件WI1、WI2安置如下图?所示。其间WI1填充墙与梁选用间隔为600,标准为80*80*5的角钢进行限位固定,与柱选用鸭舌板联接件联接。WI2填充墙与梁选用间隔为600,标准为80*80*5的角钢进行限位固定,与柱选用平板联接件

联接。

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第三章配BFG复合轻质隔墙板 轻质砖填充墙规划抗震功能实验

图35WI1试件示意图

图36WI2试件示意图

3.2.3填充墙规划制造

1)混凝土规划浇筑

图37混凝土浇筑

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2)格栅联接

a鸭舌板联接件联接格栅b平板联接件联接格栅

图38格栅联接

3)填充墙砌筑

a鸭舌板联接件联接填充墙规划b平板联接件联接填充墙规划

图39填充墙

3.3实验加载与测量

3.3.1平面内功能实验加载与测量方案

(1)加载设备

实验的加载设备如图310所示。水平荷载由液压伺服加载体系施加在规划梁端,经过梁两端的端板、4根钢杆及螺栓与加载端联接,完成水平往复加载。竖向荷载选用1台200t竖向液压千斤顶及水平分配梁在规划柱顶施加竖向荷载至预定

的轴力,在实验进程中轴力安稳不变,且千斤顶上部可跟着水平加载时进行水平移动。地梁竖向经过四个锚杆固定,避免竖向翘曲;水平向经过横梁和千斤顶两端顶住,避免加载进程中水滑润动。加载进程中监测柱根和梁端纵向钢筋的应变值。


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第三章配BFG复合轻质隔墙板 轻质砖填充墙规划抗震功能实验

图310实验加载设备

(3)平面内实验加载准则

参照《建筑抗震实验办法规程》JGJ10196规则,本实验水平荷载加载准则选用荷载位移混合控制加载准则,在试件屈从(首要根据柱根部和梁端纵向钢筋的

应变值判别)之前,选用力控制加载,荷载逐级增大,每级循环1次;试件屈从后,选用位移控制加载,按屈从位移倍数进行逐级加载,每级荷载循环3次,直至试件的水平荷载降低至峰值荷载的85%,中止加载。竖向荷载选用安稳加载模

拟规划竖向荷载作用如图311所示。

图311平面内实验加载准则

正式实验前,关于水平荷载先水平预加荷载并重复两次,荷载不跨越墙体预估荷载的20%。预加载时调查实验测量位移、钢筋应变等数据搜集是不是正常,以及作动器数据保存是不是正常,保证一切需要观测的数据搜集正常。一起调查试件是不是滑动、翘曲,并对锚固螺帽进行紧固,保证试件联接可靠。在预加招认无误后方可进行正式加载;关于竖向荷载先重复施加竖向荷载方案值的50%,持荷一会,

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调查轴向受力是不是均匀,再加载至竖向荷载方案值,并在整个实验进程中保存竖向荷载不变。(3)测量内容

实验测量内容及仪器选用如下表32所示:

表32测量内容及仪器选用

测量内容仪器选用

规划滞回曲线MTS电液伺服加载体系

梁柱控制截面钢筋应变120Ω,2mm*3mm电阻应变片

梁端水平位移YHD200位移计1个,YHD100位移计

4个

墙体的变形YHD150位移计2个数据搜集60通道动态态应变搜集体系1个裂缝宽度观测裂缝宽度测量仪1台

应变片和位移计安置如图312所示,实验进程中选用3#、4#位移计别离对框

架梁中心高度处及柱一半高度处的水平位移进行测量,并在地梁水平缓竖向别离

设备5#、6#位移计,用于监测地梁可以发生的水滑润动和竖向翘曲变形,1#、2#

位移计用于测量填充墙的剪切变形。在梁柱、柱端部可以发生塑性铰的区域的纵向筋安置应变片。一切的荷载、位移和应变信号经过控制器和数据搜集仪主动搜集。在试件开裂后,选用裂缝宽度测量仪对每级水平荷载抵达峰值时规划及填充墙的最大裂缝宽度和荷载卸载至零时规划及填充墙的最大剩下裂缝宽度进行测量,以晓得试件的损害情况。

图312应变片及位移计安置

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第三章配BFG复合轻质隔墙板 轻质砖填充墙规划抗震功能实验

3.3.2平面外功能实验加载方案

(1)加载设备

本实验选用气囊加载,其间气囊选用运送作业中常常选用的气囊袋如图311

所示,首要方针见下表33。

表33气囊袋方针

称号标准作业气压极限气压运用缝隙宽度

气囊袋1180×240050Kpa80Kpa550mm

气囊选用空压机进行充气,联接压力变送器,经过压力闪现设备可以读出气

囊内的气压值。如图313所示,黄色气管为空压机充气管;黑色气管为测量气囊

压力管,经过将黑色气管刺进气囊中,与气囊联通,另一端接入压力变送器测量气囊内部气压,压力变送器接到专用数显设备实时可以闪现出气囊压力值。

图313充气泵及压力测量设备

空压机的根柢作业功能如表34所示。

表34空压机方针

称号风量最大气压作业电压

空压机110L/min0.7MPa220V

选用20mm厚混凝土模板胶合板作为反力板的首要材料,并在该胶合板后固定一型钢架支撑来增大其刚度和强度,钢架支撑选用Q235级50mm×80mm×5mm的方钢管、对拉螺杆选用直径16mm,长100cm的钢拉杆。

实验设备如图314所示,反力板与混凝土规划用钢拉杆进行联接,构成自平

衡反力体系。反力板底部设备滚轮,一方面起到支撑的作用,另一方面滚轮不限

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制反力板平面外运动因而不发生额定捆绑作用。

(a)正视图

(b)侧视图

图314平面外实验加载设备图

(2)反力架应力分析

经过abaqus树立反力架和木板模型如图315所示,因为四边都经过螺杆将反

力架起备与规划拉结,模型的鸿沟条件简化为四边简支。联系参阅文献及类似的

实验预估本次平面外极限损坏应力为25KPa,损坏荷载大约为90kN。咱们对反力设备施加100kN的均布力得到方钢管架应力云图、木板的应力云图以及木板的位移云图如图316、图317、图318所示。成果标明,在100kN均布力作用下方钢管架最大应力为151MPa,小于其屈从强度,故方管反力架的强度满足需求;木板的最大应力为13.85MPa,小于《GBT176562008混凝土模板用胶合板》上规则的30Mpa强度值,最大位移为中心处,仅为7mm,对平面外气囊加载没有影响。因而平面外气囊加载设备钢架支撑选用Q235级50mm×70mm×5mm的方钢管以及2cm的胶合板的反力架是可行的。

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第三章配BFG复合轻质隔墙板 轻质砖填充墙规划抗震功能实验

图315反力架abaqus模型图图316钢管反力架应力云图

图317木板应力云图图318木板位移云图

(3)加载准则

平面外加载选用气囊单向每级加载如图319所示,在加载各级荷载时持荷一

会,调查墙体裂缝打开情况,并记载损坏表象,初步下一级加载。选用气囊加载时,加载设备空压机尽量选择功率小的,避免加载过快,致使墙体损坏过快,无法理解的调查到墙体的裂缝打开。

图319平面外加载准则

(4)测量方案

本实验首要意图是调查玄武岩纤维格栅的拉结功能及填充墙的平面外受力性

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能,因而在填充墙与纤维格栅拉结处安置应变片来测量平面外均布荷载作用下格

栅的受力特征,一起为了测量填充墙平面外的变形,安置8个位移计掩盖墙面。8个位移计中,顶部混凝土规划上的位移计4#的作用是测量规划规划在拉结作用下的平面外变形,其他位移计均测量填充墙的变形。安置简图如图320所示。

图320位移计、应变片安置简图

3.4配BFG复合轻质隔墙板 轻质砖填充墙规划抗震功能实验成果3.4.1平面内受力功能实验成果与分析

平面内受力功能实验共进行了三个试件,别离为空规划试件KKJ、格栅与柱选用鸭舌板联接件间接连接的填充墙规划试件WI1以及格栅与柱选用平板联接件直接连接的填充墙规划试件WI2。实验首要研讨两个疑问:(1)配BFG复合轻质隔墙板 轻质砖填充墙与规划的彼此作用;(2)比照选用的两种联接方法的优缺陷

以及损坏特征。

(1)试件损坏特征1)KKJ试件

空规划KKJ试件究竟的损坏表象如图321所示。

图321KKJ试件究竟损坏表象

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第三章配BFG复合轻质隔墙板 轻质砖填充墙规划抗震功能实验

关于空规划试件KKJ,当水平荷载为30kN,位移为4mm支配,在梁端首要

发生裂缝,随后在柱根部发生裂缝,跟着荷载不断增大,裂缝不断沿着远离梁、柱端部方向打开,并逐步在梁、柱截面构成贯穿裂缝。

在位移幅值为11.5mm时,柱底纵筋首要屈从,随后梁端纵筋以及柱根部其他

纵筋相继进入屈从期间。

在位移幅值为69mm时,梁端底部混凝土压溃掉落,随后柱底部混凝土相继

压溃掉落。

当位移幅值抵达80.5mm时,梁端和柱低许多混凝土掉落,此时荷载小于峰值

荷载的85%,结束加载。

2)WI1试件

选用鸭舌板联接件联接的填充墙规划WI1试件平面内功能实验究竟损坏表象

如图322所示。

图322WI1试件究竟损坏表象

关于WI1试件,当水平荷载为30kN,位移为2mm支配,在柱低首要发生裂缝,随后在梁端发生裂缝。荷载抵达85kN,位移为8mm,墙体上部呈现裂缝,纤维格栅伴跟着滋滋的声响,此时鸭舌板最大应变抵达2534,格栅最大应变值为308。在位移幅值为14mm时,柱底纵筋首要屈从,随后梁端纵筋以及柱根部其他

纵筋相继进入屈从期间,墙体与柱联接处相继呈现裂缝,鸭舌板联接处砌块部分压溃掉落。

在位移幅值为28mm时,梁端、柱底部混凝土压溃掉落,随后柱底部混凝土

相继压溃掉落,鸭舌板联接处砌块相继压溃掉落,鸭舌板变形较大,墙体端部与鸭舌板相连的砌块呈现拉断损坏,纤维格栅露出在外。


当位移幅值抵达42mm时,梁柱裂缝持续远离端部方向打开,梁端、柱低混

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凝土也相继压溃掉落,墙体端部与鸭舌板联接处砌块损坏严峻,许多鸭舌板发生较大变形,在右端下部有一个格栅开裂。

位移幅值为56mm时,墙体端部砌块发生许多的拉断损坏,墙体中部仍是比

较无缺,鸭舌板持续发生紧缩变形,格栅也相继呈现拉断。

在位移幅值为70mm时,墙体中部呈现斜裂缝。

位移幅值为84mm时,梁端和柱低许多混凝土掉落,鸭舌板许多都被压扁,

上部有三处格栅被拉断,此时荷载小于峰值荷载的85%,结束加载。

3)WI2试件

WI2试件平面内功能实验究竟损坏表象如图323所示。

图323WI2试件究竟损坏表象

关于WI2试件,当水平荷载为26kN,位移为2mm支配,在柱低首要发生裂

缝,随后在梁端发生裂缝。

在位移幅值为12mm时,柱底纵筋首要屈从,随后梁端纵筋以及柱根部其他

纵筋相继进入屈从期间,墙体根柢坚持无缺状况。

在位移幅值为24mm时,梁端、柱底部混凝土原有裂缝持续扩展,并沿着梁

柱中部打开,此时纤维格栅呈现沙沙动态,墙体底部砂浆开裂,墙体在平面内发生滑动,墙体仍然坚持无缺状况。

当位移幅值抵达36mm时,梁端、柱低混凝土相继压溃掉落,与柱联接处格

栅绷直,墙右上角处混凝土部分压坏,墙体全体没有呈现裂缝,坚持无缺状况。

位移幅值为48mm时,梁端、柱低发生许多压溃损坏,墙体上端联接处纤维

格栅呈现单丝少量开裂损坏,墙左下角呈现部分压坏,墙体中部仍是比照无缺,没有呈现任何裂缝,持续坚持无缺状况。

在位移幅值为60mm时,梁端、柱底部混凝土大面积掉落,墙体上部格栅继

续绷直。

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第三章配BFG复合轻质隔墙板 轻质砖填充墙规划抗震功能实验

位移幅值为84mm时,梁端和柱底部许多混凝土掉落,联接处格栅没有开裂,

墙体除四个角有少量砌块压坏,全体坚持无缺状况,且没有发生裂缝,此时荷载

小于峰值荷载的85%,中止加载。

(2)承载才能

各个填充墙规划试件的抗震功能承载力实验成果列于表35,表中墙体或规划

的开裂荷载和位移为肉眼调查墙体或规划的第一条裂缝时对应的荷载及位移。

表35填充墙规划平面内功能实验成果

墙体开裂规划开裂屈从状况峰值状况极限状况

试件加载

编号方向荷载位移荷载位移荷载位移荷载位移

/kN/mm/kN/mm/kN/mm/kN/mm

延性

荷载位移系数

/kN/mm

正向//29.58486.2211.613334.6108.980.5

KKJ
6.97

负向//28.35478.4311.5125.84610580.29

正向84.28829.422116.614.2165.256.26142.684.45

WI1
5.98

负向68.49826.45283.6214125.256.17111.284.21

正向//26.39292.5312141.648.2513784.04

WI2
7

负向//23.39280.612135.56010084

由表35可见,

1)与纯规划KKJ比较,选用鸭舌板联接件联接的WI1试件的屈从、峰值、极限荷载别离前进了35%、24%、30%,选用平板联接件联接的WI2试件的屈从、峰值、极限荷载别离前进了7%、6%、25%。比较于文献[39]中传统的拉结钢筋柔性联接相应的值53%67%、74%91%、65%87%削减了许多,标明本实验选用的连

接方法较传统的柔性联接方法显着降低了填充墙对规划水平承载力的影响;

2)比较于选用平板联接件直接连接的试件WI2,选用鸭舌板联接件间接连接的试件WI1的屈从、峰值、极限荷载别离前进了26%、16%、4%,阐明选用平板

联接件直接连接的方法对规划的承载力影响更小,更有用的减小了填充墙对规划的捆绑作用。

综上所述,这篇文章选用的两种联接方法较传统的拉结筋联接比较对规划的水平承载力的影响都非常小,且选用平板联接件直接连接作用愈加直接。可是选用鸭

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舌板联接的试件填充墙端部与鸭舌板联接处损坏比照严峻,呈现许多的砌块拉断

损坏(如图324所示),其缘由有以下两点:第一,鸭舌板联接件平面内方案刚

度过大,致使其对规划水平承载力有必定的前进作用,且在循环进程中受拉时格栅将其拉变形,不是预期想的鸭舌板可以发生安闲变形,然后对格栅和砌块都构成了比照大的损坏;第二,纤维格栅的抗拉强度较低,未能将鸭舌板拉变形,使得格栅和砌块发生了很大的受拉损坏,甚至在后期规划发生较大变形时,端部许多纤维格栅都被拉断了;第三,施工时使用了锚固格栅的锚杆刺进到填充墙端部砌块中,致使鸭舌板变形时将砌块拉断了。

(a)规划左端鸭舌板损坏表象(b)规划右端鸭舌板损坏表象

图324联接处损坏

(3)滞回曲线

荷载位移滞回曲线(简称滞回曲线)是指在荷载重复作用下规划或构件的力

与位移的联络曲线,它反映规划、构件在重复力进程下的变形特征、刚度退化、强度衰减以及能量耗散,是规划或构件抗震功能的归纳体现,也是断定恢复力模

型和进行弹塑性动力反映分析的重要根据。本实验各试件的荷载位移滞回曲线如图325所示。

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第三章配BFG复合轻质隔墙板 轻质砖填充墙规划抗震功能实验

(a)KKJ试件(b)WI1试件

(c)WI2试件

图325试件侧向荷载位移滞回曲线

由图325可知,试件在开裂前处于弹性作业期间,呈线性改变,卸载之后荷

载变形恢复,在滞回曲线上体现为有堆叠的表象。试件进入屈从期间之后,滞回坏所围住的面积显着添加,曲线呈非线性改变,卸载之后有较大的剩下变形。屈从后每级位移幅值的三次循环中都是初度承载力以及耗能才能最大,之后两次循环逐步削弱,阐明规划在循环进程中呈现逐渐的损害。全体上,三个试件的滞回曲线都比照饱满。细心比照三个试件的滞回曲线有如下结论:

1)试件KKJ和WI1滞回曲线比照接近,屈从荷载和峰值荷载也不一样不大,可是峰值后的降低段WI1较KKJ更为陡峭,其缘由可以因为在24mm时WI1

试件填充墙底部砂浆开裂,填充墙在规划循环往复加载进程中,在规划中来回滑动,墙体本身没有损坏,对规划的水平承载力影响很小,然后期位移幅值过大时,规划紧靠在填充墙上,填充墙对规划起到了前进必定承载力的作用,使得降低段较空规划愈加滑润,甚至到损坏之后承载力还有必定的前进。从现场实验调查也发现后期规划紧靠的在填充墙上,填充墙四个角部都有不一样程度的压坏,可是墙体本身并没有发生裂缝和损坏,可所以因为填充墙配有玄武岩纤维格栅前进了墙体本身的抗压强度,一起也推迟了墙体本身裂缝的打开。阐明配玄武岩纤维格栅填充墙前期不会影响规划的承载力,但到后期规划接近损坏时还可以发扬填充墙

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本身的作用,规划不至于发生严峻倒塌,将会推迟了断构的倒塌损坏。

2)比较于试件KKJ、WI1,试件WI2的降低较为灵敏,且滞回环愈加饱满,

峰值承载力更大。

3)与试件WI1比较照,试件WI2加载进程中填充墙在规划内完全安闲滑动

愈加更够体现柔性联接的作用,对规划的承载力的影响较小,较好的维护了填充墙本身在规划损坏前不发生损坏。

(4)骨架曲线

骨架曲线是滞回曲线中每级荷载初度循环峰值点的连线,即为滞回曲线的外包络线。它比照清楚地反映了断构或构件全进程以及各期间受力和变形的联络。

各试件的骨架曲线如图326所示,骨架曲线上各加载特征点的位移和荷载值如表35所示。

图326各试件的骨架曲线

由图326和表35可知:

1)填充墙的存在前进了全体规划的屈从荷载,选用鸭舌板联接件联接的试件WI1的屈从强度是纯规划KKJ的1.35倍,选用平板联接件联接的试件WI2的屈从强度是纯规划的1.07倍,根柢与纯规划恰当,且屈从位移均在12mm支配(位移角约为1/155),阐明比较于纤维格栅直接与柱联接的填充墙,选用鸭舌板联接

件联接的填充墙对纯规划承载力的影响更大。

2)填充墙的存在前进了全体规划的峰值荷载,选用鸭舌板联接件联接的试件WI1的峰值荷载时纯规划KKJ的1.24倍,选用平板联接件联接的试件WI2的峰值荷载时纯规划KKJ的1.06倍,且均小于文献[38]中选用拉结筋联接的填充墙较纯规划的1.281.35倍。阐明这篇文章选用的两种联接方法的填充墙关于规划承载力的影


响较传统的拉结筋联接均有减小。

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第三章配BFG复合轻质隔墙板 轻质砖填充墙规划抗震功能实验

3)关于峰值荷载之后的降低段,选用鸭舌板联接件间接连接的填充墙试件下

降比照快,而选用平板联接件直接连接的构件降低比照滑润,因为选用鸭舌板联接的构件在前期填充墙损坏比照严峻,当规划承载力降低时,填充墙不能给其供给承载力,所以规划承载力会降低较快,而选用平板联接件直接连接的构件,前期填充墙根柢坚持无缺,当规划位移幅值较大时填充墙可以持续为规划供给承载力,推迟了断构的损坏和倒塌。

(5)位移延性

延性是指规划或构件在承载力没有显着降低的情况下承受变形的才能,是评价构件抗震功能的重要方针,规划或构件的延性越大,标明耗能地震能量和承受弹塑性变形的才能越强,抗震功能越好。延性系数包括曲率延性系数、转角延性系数以及位移延性系数。位移延性系数是比照常用的表达试件延性的方针,位移

延性系数m为试件极限位移du与屈从位移dy的比值。因为试件滞回曲线不完全对

称,因而,实践位移延性系数按下式(31)断定。

m=

+du+-du+dy+-dy

(31)

式中:极限位移du——试件荷载降低至峰值荷载85%时所对应的位移;

屈从位移dy——梁或许柱端纵筋抵达屈从应变时对应的位移。

各试件的位移延性系数m如表34所示,经过表34可知,纯规划试件KKJ、选用鸭舌板联接件间接连接的填充墙规划试件WI1、选用平板联接件直接连接的填充墙规划试件WI2的位移延性系数别离为6.96、5.98、7,由此可见,选用鸭舌

板联接件联接位移延性较低,而选用平板联接件直接连接的填充墙规划位移延性与纯规划恰当,标明选用直接连接有利于前进填充墙规划规划的延性。

(6)强度衰减和刚度退化1)强度衰减

规划或构件的强度衰减是指在同一级位移控制下,跟着加载循环次数的添加,规划或构件的承载力逐步降低的表象。强度衰减的程度可以反映出规划或许构件在遭受地震之后持续承受后续强震和余震才能的强弱,强度衰减越快,阐明规划或构件在饱尝重复多次地震作用时承载才能损失越快,在后续强度不大的地震或余震作用下发生倒塌等严峻损坏的概率越大。故强度衰减也是衡量规划或构件抗震功能好坏的重要方针之一。

强度衰减标明在每级位移控制下规划或构件第i次循环的峰值荷载与该级位

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我国地震局工程力学研讨所硕士学位论文

移控制下初度循环峰值荷载F1的比值。各试件强度衰减方针Fi/F1与Δ/Δy的联络如图327所示。

(a)试件KKJ(b)试件WI1

试件WI2

图327试件强度衰减

由图可以看出:

a)跟着位移循环级数及次数的添加,各试件强度衰减全体呈现先增大后减小

再增大的规则,且同一级位移幅值下的第三次循环要比第次循环强度衰减程度减轻。

b)选用平板联接件联接的试件WI2强度衰减与纯规划KKJ几乎共同,只是在Δ/Δy等于6时试件WI2的强度衰减要大于纯规划KKJ,在规划位移幅值比照小的情况下,WI2试件填充墙在循环加载下载规划中来回滑动,没有对规划供给

刚度和前进规划承载力,故受力方法与纯规划比照类似,而当加载位移幅值较大

时,WI2试件中填充墙初步发扬作用,对规划有必定的强度前进,一起因为填充

墙角部砌块压坏之后对规划的影响降低了故强度衰减较纯规划更大一些。

c)与纯规划KKJ以及WI2试件比较,WI1试件强度衰减全体较都要大,且当抵达峰值荷载之后强度衰减仍然很大,因为WI1试件中鸭舌板联接件平面内刚度过大,墙体损坏比照严峻,致使WI1试件抵达峰值荷载之后强度衰减仍然较大。

2)刚度退化

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第三章配BFG复合轻质隔墙板 轻质砖填充墙规划抗震功能实验

规划或构件的刚度跟着加载循环次数的添加以及加载位移的增大而不断减小的表象称为刚度退化。规划或构件在重复荷载作用下,刚度可以用割线刚度标明。

割线刚度K可以按公式(32)进行核算:

K=

+Pi+-Pi+di+-di

(32)

各个试件割线刚度退化曲线如图338所示。

图328各试件的刚度退化曲线

根据表35和图328可知,

a)跟着位移的添加,各个试件的侧向割线刚度都在退化,且退化的速率逐步

减小。

b)选用平板联接件直接连接的试件WI2侧向割线刚度介于选用鸭舌板联接件间接连接的试件WI1和纯规划之间,且试件WI2位移幅值在40mm前割线格栅与纯规划根柢恰当,当位移幅值跨越40mm时,试件WI2的割线刚度削减速率变得愈加缓慢,最终的格栅刚度根柢跟WI1接近了,标明WI2前期填充墙根柢

没有参加作业,侧向刚度都是由规划供给,当规划的位移幅值越来越大时,填充墙与规划靠在一同,对侧向刚度有所奉献了。

(7)耗能才能

地震作用下,建筑规划对地震开释的能量有一个吸收和耗散的进程,当规划发生较大变形进入弹塑性期间之后,耗能才能的强弱是评判一个规划抗震功能好坏的重要方针之一。根据试件在低周重复荷载作用下的滞回曲线,其间每个滞回

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我国地震局工程力学研讨所硕士学位论文

环的面积就是规划或构件在加载一个循环进程中的耗能值。试件在不一样位移幅值

下进行3个循环的累积耗能E如图329所示。

图329各试件的累积耗能曲线

由图329可知,

1)在屈从之前,各试件的耗能较小,且与纯规划耗能才能相差不大,阐明填

充墙在试件屈从之前对耗能才能的作用并不显着。

2)跟着水平位移的添加,各试件的耗能才能显着添加,且选用鸭舌板联接件联接的WI1填充墙规划每级位移幅值下的耗能才能较纯规划有所前进,较纯规划累计耗能前进14%支配。选用平板联接件联接的WI2填充墙规划耗能才能根柢与纯规划恰当,标明WI2填充墙并未参加耗能奉献,与实践填充墙的保存无缺也比

较相符。

3.4.2平面外受力功能实验成果与分析

平面外功能实验共加载了2个试件,包括选用鸭舌板联接件联接的WO1试件以及选用平板联接件联接的WO2试件,平面外加载设备如图330所示。经过对两个试件进行平面外气囊加载实验,首要研讨两个疑问:(1)研讨配玄武岩纤维格栅填充墙的平面外承载才能以及抗倒塌才能;(2)研讨本实验选用的两种柔

性联接方法平面外加载的受力情况,提出合理的核算模型,一起比照两种联接方法的优缺陷。

本实验选用了气囊仿照均布荷载,经过对气囊进行充气并用反力架捆绑气囊体积的胀大,增大其气压,以抵达对填充墙施加均布荷载的意图。实验进程选用空压机进行充气,用压力变送器以及数显设备测量气囊气压,选用位移计以及应变仪测量墙体的位移巨细。

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第三章配BFG复合轻质隔墙板 轻质砖填充墙规划抗震功能实验

(a)不和

(b)正面(c)旁边面

图330平面外实验加载设备

(1)试件损坏特征1)WO1试件

选用鸭舌板联接件联接的填充墙规划WO1试件平面外功能实验究竟损坏现

象如图331所示。

图331WO1试件究竟损坏表象

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关于选用鸭舌板联接件联接的填充墙规划WO1试件,当平面外荷载为3KPa时,竖向中心部位首要呈现一条裂缝。荷载为3.4KPa时,墙体中部呈现一条水平

裂缝,持续加载,填充墙各个部位相继呈现裂缝布满整个填充墙。当荷载加载到

4.2KPa时,抵达峰值荷载,此时压力表读数片刻间降低至2.6KPa,断定该填充墙已

经损坏,中止加载。

整个实验加载进程中,填充墙裂缝分布比照均匀,填充墙的损坏比照接近于双向板的损坏方法。阐明鸭舌板关于平面外供给很大的捆绑作用,恰当于固定支座。

2)平板联接件联接填充墙规划平面外实验试件

选用平板联接件联接的填充墙规划WO2试件平面外功能实验究竟损坏表象

如图332所示。

图332WO2试件究竟损坏表象

关于选用平板联接件联接的填充墙规划WO2试件,当平面外荷载为2.1KPa时,墙体中心部位首要呈现一条水平贯穿裂缝。荷载为2.6KPa时,抵达峰值荷载,此时压力表读数灵敏降低至0.4Pa,断定该填充墙现已损坏,暂时中止加载。


为了研讨配玄武岩纤维格栅填充墙的究竟倒塌情况,持续对现已损坏的填充墙进行加载直到接近倒塌。究竟发现,跟着荷载的添加,除了损坏之前的水平贯穿裂缝,竖向中部还呈现新的裂缝,并伴跟着纤维格栅受拉滋滋的声响,阐明纤维格栅在填充墙最终的倒塌损坏起到要害性的作用,究竟荷载无法添加,中止加载。究竟纤维格栅仍然没有悉数开裂,避免了填充墙平面外全体倒塌。

3)小结

经过比照WO1填充墙和WO2填充墙的损坏表象看出,选用鸭舌板联接件联接的填充墙规划WO1试件填充墙裂缝分布愈加均匀;而选用平板联接件直接连接的填充墙规划WO2试件填充墙的裂缝会集,呈现贯穿裂缝之后荷载降低速

率非常快。阐明选用鸭舌板联接件联接的填充墙规划受力愈加合理,能充分使用

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第三章配BFG复合轻质隔墙板 轻质砖填充墙规划抗震功能实验

了整个填充墙的材料功能。

(2)承载力

填充墙规划平面外功能实验成果如表37所示。

表37填充墙规划平面外功能实验成果

墙体开裂峰值状况极限状况

试件编号

荷载/KPa位移/mm荷载/KPa位移/mm荷载/KPa位移/mm

WO132.5334.211.5642.614.871

WO22.13.8942.613.950.417.23

经过表37可知,选用鸭舌板联接件联接的填充墙规划WO1试件的开裂荷载、峰值荷载、极限荷载均大于选用选用平板联接件联接的填充墙规划WO2试件相对应的值,且WO1试件的各个状况所对应的位移值均要小于WO2试件的值。

阐明选用鸭舌板联接件联接的填充墙规划较选用平板直接连接的填充墙规划承载才能更大,且填充墙的位移更小,其平面外抗倒塌才能更强。

(3)平面外荷载位移曲线

各试件的平面外荷载位移曲线如下图333所示。

图333各试件的平面外荷载位移曲线

由图333可知,

1)选用鸭舌板联接件联接的填充墙规划WO1试件的损坏全进程承载力均大于选用平板联接件联接的填充墙规划WO2试件。标明选用鸭舌板联接件联接能

够前进填充墙平面外承载才能。

2)关于初始刚度而言,选用鸭舌板联接件联接的WO1试件初始刚度大于

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我国地震局工程力学研讨所硕士学位论文

WO2试件初始刚度。阐明选用鸭舌板联接件联接可以前进填充墙的初始平面外刚

度。

3)关于峰值后的降低段,WO2试件在抵达峰值之后其承载力片刻间降低,降低速率远大于WO1试件,且位移增大很快。阐明选用鸭舌板联接件联接可以提

高填充墙的延性,避免墙体发生俄然倒塌损坏。

(4)墙体位移分布

1)WO1墙体位移分布

WO1试件填充墙在开裂状况、峰值状况、极限状况平面外位移巨细如图334

所示。其间h标明沿墙体高度巨细,b标明沿墙体宽度巨细。

(a)左端竖向高度位移图(b)中部竖向高度位移图

(c)横向中部位移宽度图

图334WO1各期间墙体位移分布图

由图434可见,

1)选用鸭舌板联接件联接的填充墙左端和右端位移以及上、下端位移值均较小,中部位移较大,中部竖向位移几乎为端部竖向位移的2倍支配,比照契合一

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第三章配BFG复合轻质隔墙板 轻质砖填充墙规划抗震功能实验

边固定,三边简支的受力方法的位移分布。阐明鸭舌板联接件对填充墙的变形起到很大捆绑作用,削减了墙体的平面外位移,推迟了墙体的开裂和损坏。

2)开裂前墙体的全体位移都很小,开裂之后抵达峰值,墙体的位移添加很快,

当抵达峰值之后位移很大,平面外荷载当即卸载,此时很小的平面外荷载,墙领会发生很大位移。

2)WO2试件墙体位移分布

WO2试件填充墙开裂状况、峰值状况、极限状况平面外位移巨细如图335

所示。

(a)左端竖向高度位移图(b)中部竖向高度位移图

(c)横向中部位移宽度图

图335WO2各期间墙体位移分布图

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经过图335可见

1)墙体上端和下端位移较小,左端和右端位移以及中部位移均很大,比照符

合一边固定,一边简支,两端安闲的受力模型位移分布。

2)当平面外荷载抵达峰值之后,墙体端部的位移添加高低比中部小,阐明此

时端部的纤维格栅起到了拉结作用,捆绑了墙体端部位移的打开。

3)比照WO1,咱们发现墙体全体的位移都要大于WO2,WO2中部最大位

移接近20mm支配,WO1墙体中部最大位移接近15mm支配。

(5)格栅及鸭舌板联接件应变分析1)WO1格栅及鸭舌板联接件应变

a)WO1试件在开裂状况、峰值状况、极限状况鸭舌板联接件联接构件应变

值改变如图336所示。

(a)左端鸭舌板联接件各期间高度应变图(b)右端鸭舌板联接件各期间高度应变图

图336鸭舌板联接件沿高度方向应变图

由上图336可以看出。

从鸭舌板的应变值巨细可以看出,在填充墙平面外荷载作用下,鸭舌板发生了较大的应变,且中心鸭舌板的应变值较大,上下两端的应变相对较小,与实际的损坏情况比照类似,中部墙体位移大,相对应鸭舌板联接件所承担的力更大,应变也较大。

b)WO1试件在开裂状况、峰值状况、极限状况各层纤维格栅应变值改变如

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第三章配BFG复合轻质隔墙板 轻质砖填充墙规划抗震功能实验

图337所示。

(a)b=235mm竖向应变(b)b=1235mm竖向应变(c)b=2235mm竖向应变

(d)h=960mm横向格栅应变分布

图337WO1试件各期间纤维格栅应变值改变图

由图337,可以看出,

1)各灰缝处安置的纤维格栅在整个平面外加载进程中都发生了应变,阐明在

填充墙在平面外荷载作用下纤维格栅都参加了作业,对平面外填充墙的损坏起到了捆绑作用。

2)从纤维格栅应变的分布来看,中部位移比照大,相对应的纤维格栅应变值

也比照大,墙体上下两端位移较小,相对应的纤维格栅应变值也较小。

3)经过337d可以看出,中心h=960mm横向格栅应变分布,开裂时,同一

灰缝处纤维格栅不一样测点应变相差很大,阐明格栅与砂浆的粘结比照健壮。

4)左端b=235mm处与中心b=1235处格栅的应变值恰当且大于右端b=2235处的格栅应变值,其缘由可所以跟裂缝的分布有关,从图338中咱们可以看出,h=960mm处左端到中部的方位灰缝呈现了贯穿裂缝,而右边没有呈现贯穿裂缝,

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此时左面格栅受力根柢共同,故所测得的应变左端与中心也非常接近,与实验表象非常契合。

图338WO1损坏表象

3.5本章小结

关于这篇文章研讨的配BFG复合轻质隔墙板 轻质砖填充墙,本章方案了两种墙规划

柱联接方法,并别离对这两种方法进行了平面内平缓面外受力功能实验,平面内首要分析了各填充墙规划试件损坏特征、滞回曲线、骨架曲线、位移延性、强度衰减、刚度退化以及累积耗能;平面外首要分析了各试件的损坏特征、平面外承载力与墙中心位移曲线、填充墙反应各个期间鸭舌板与格栅的应变改变。研讨首要得到了以下结论:

1)配BFG复合轻质隔墙板 轻质砖填充墙能降低对规划承载力的影响,且玄武岩纤维格栅选用直接与柱联接的方法的WI2试件屈从、峰值荷载仅别离前进了7%、6%,对规划承载力影响很小,一起填充墙本身除了角部有少量压坏掉角之外,

其他有些没有任何损坏,墙体中部区域也没有呈现裂缝,最完规划损坏填充墙仍然无缺。

2)比较于直接与柱联接的填充墙,选用鸭舌板联接件联接的填充墙对平面内

承载才能的影响更大,且填充墙的损坏愈加严峻,许多损坏发生在端部联接处。但选用鸭舌板联接件联接的填充墙平面外承载才能更大,比较于直接与柱联接的

填充墙开裂荷载、峰值荷载别离大43%、62%,且填充墙的损坏方法愈加的合理,

裂缝分布较直接连接的填充墙愈加广泛。

3)鸭舌板联接件在对填充墙的平面外承载力奉献很大,从损坏方法看,鸭舌

板联接端几乎可以等效为固支,平面外受力功能实验中鸭舌板最大的应变值接近

与3000个微应变。

4)选用鸭舌板联接件联接的填充墙,玄武岩纤维格栅前进了其平面外承载能


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第三章配BFG复合轻质隔墙板 轻质砖填充墙规划抗震功能实验

力,推迟了墙体的开裂,一起也能起到抗平面外倒塌的作用。鸭舌板联接的纤维格栅在平面外全进程加载中都有发生了应变,几乎是全程参加填充墙的受力,推迟了填充墙的开裂,一起也添加了填充墙平面外承载才能。关于直接与柱联接的填充墙,其纤维格栅加载前期根柢没有发生应变,直到最终接近倒塌时,纤维格栅起到了避免填充墙倒塌的作用,最终墙体发生严峻变形,但仍然被纤维格栅拉住了,没有发生倒塌损坏。

综上所述,选用鸭舌板联接件间接连接平缓板联接件直接连接各有优势,鸭舌板联接的填充平面外承载才能强,而平面内因为鸭舌板面内刚度太大致使了端部联接处砌块和格栅损坏严峻;选用平板联接件直接连接平面内对规划承载才能几乎没有影响,且墙体本身在规划损坏时仍然坚持无缺状况,可是平面外承载才能较低。故在将来的研讨中大约充分发扬两种联接方法的优势使得填充墙既能保证平面内不对规划承载力构成影响,又能前进填充墙本身平面外的承载才能。

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我国地震局工程力学研讨所硕士学位论文

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第四章配BFG复合轻质隔墙板 轻质砖填充墙规划受力模型分析

第四章配BFG复合轻质隔墙板 轻质砖填充墙受力模型

分析

4.1导语

规划填充墙因为有规划构件的捆绑作用,受平面外荷载作用时可以发生拱承载机制,且平面外承载力与墙体本身以及墙框之间捆绑有关。第三章中经过对配

BFG复合轻质隔墙板 轻质砖填充墙进行了两种不一样柔性联接方法的实验,既研讨了

其平面内对规划的影响以及本身的损坏情况,又研讨了其平面外抗倒塌承载力的巨细。本章首要关于第三章中的平面外损坏表象以及已测的实验数据,联系填充墙平面外的损坏机理进行了分析。

4.2填充墙平面外损坏机理分析

在规划规划中,填充墙通常作为非规划构件,起到间隔作用。但经过对每次震害发现填充墙规划发生了许多不一样的损坏表象,包括规划规划本身发生了非预期规划损坏表象,如填充墙捆绑效应的发生使规划发生短柱损坏、填充墙沿层高安置纷歧样使得规划构成单薄层,发生单层规划柱剪切损坏等等。关于填充墙也构成了许多的损坏,如全体倒塌损坏,部分压溃损坏等等,这些损坏表象关于开始方案都是没有思考到的,首要是因为方案标准关于填充墙的规则比照少,只是是做了规划需求,而没有进行填充墙的抗震方案。

当前填充墙的研讨首要包括两大有些:其一,在抗震方案中,思考填充墙对规划的作用,研讨合理的填充墙等效模型,使用于填充墙的方案以及数值分析;其二,削弱填充墙对规划的作用,研讨合理填充墙规划联接方法,当前研讨比照多的是柔性联接。选用柔性联接,而要害地址是既要保证填充墙在平面内对规划承载力影响较小,又要保证平面外有满足的承载力以反抗平面外倒塌损坏。因为填充墙对规划平面内刚度、承载力以及耗能才能的影响比照显着,大有些专家的研讨要点放在平面内的研讨,关于平面外受力功能研讨的较少。而比较平面内的填充墙的损坏,平面外的损坏所构成的成果更为严峻,如墙体倒塌构成人员伤亡以及阻止逃生通道、块体掉落对房子非规划构件以及高精密仪器损害构成工业丢掉等等。填充墙发生平面外损坏的缘由多种多样,一起影响填充墙发生平面外损坏的影响也是多种多样,愈加全部和充分的去知道这些损坏表象和分析这些损坏缘由显得尤为重要。

4.2.1平面外荷载作用下填充的损坏方法

经过对以往震害表象分析,通常归纳为以下几种不一样的填充墙平面外损坏模

式,如图41所示。

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我国地震局工程力学研讨所硕士学位论文

图41填充墙平面外损坏方法

图填充墙面外受力损坏方法。。。

(1)两端简支(固定),两端安闲或一边固定,一边简支,两端安闲两端简支(固定),两端安闲受力方法如图41a所示,呈现单向受弯表象,

这种损坏方法损坏发生严峻的脆性损坏,损坏后承载力会灵敏降低,且很简略发生全体倒塌损坏。关于规划填充墙而言类似于下端与底梁砂浆固定,上端与顶梁联接,与柱完全脱开或许与柱联接不健壮的全体联接方法。

(2)四边简支(固定)

这种受力方法如图41b所示,呈现双向受弯表象,这种损坏方法是咱们比照

期望呈现,墙体裂缝打开会均匀分布到墙体的各个有些,充分发扬墙体的承载才能,充分使用了材料的力学功能。关于规划填充墙而言类似下端与底梁砂浆固定,上端与顶梁联接,与柱可靠联接的全体联接方法。

(3)三边简支(固定)、一边安闲

这种受力方法如图41c、41d所示,这种损坏程度介于a和b之间。关于框

架填充墙而言类似下端与底梁砂浆固接,上端与顶梁脱开,与柱可靠联接的全体联接方法。

4.2.2平面外荷载作用下填充墙损坏影响要素

填充墙平面外受力功能影响要素首要有以下几种:高厚比、高宽比、抗压强度、规划柱上荷载以及鸿沟条件。联系以往的研讨,本节将扼要谈论平面外各影响要素对填充墙平面外承载力怎样影响。

1)高厚比

高厚比是影响填充墙平面外受力功能最要害的要素,它抉择了拱承载机制能否充分发扬作用。高厚比过大,砌筑材料的抗压强度得不到完全发扬,墙体可以

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第四章配BFG复合轻质隔墙板 轻质砖填充墙规划受力模型分析

会因为墙体平面外位移过大而发生失稳损坏,高厚比过小,常常发生墙体边缘砌筑材料压溃损坏。因而在工程使用中高厚比大约捆绑必定的规模内,充分发扬出填充墙本身的功能以抵达较高的抗平面外承载才能。

2)抗压强度

砌体抗压强度对填充墙的平面外受力功能有很大的影响,关于复合轻质隔墙板 轻质砖填充墙而言,因为加气混凝土砌块本身抗压强度较低,在砌体开裂前影响开裂荷载的首要要素是砌块的劈压比,在开裂之后因为规划的捆绑,填充墙构成拱承载机制,因而砌体的抗压强度将通常抉择了平面外承载力的巨细。

3)高宽比

在保证鸿沟联接可靠的条件下,填充墙的高宽比也对其平面外受力功能具有显着的影响,四边与规划联接杰出的填充墙在受平面外时,类似于板受力相同,高宽比值抉择了填充墙是以双向板受力为主仍是以单向板受力为主,因而高宽比值也是影响填充墙受力损坏的比照重要的要素。

4)鸿沟条件

如4.2.1所介绍,不一样的鸿沟条件将影响填充墙的不一样受力损坏方法,所以工

程中选用不一样的联接方法会对填充墙最终的损坏方法有直接影响。

5)柱上竖向荷载

与梁顶部斜砌或许选用拉结筋方法联接时,柱上竖向荷载会经过顶梁传递一有些压应力给填充墙,然后使拱承载机制加强,前进了砌体的平面外承载才能。但关于与梁选用脱开的联接方法柱上竖向荷载对墙体平面外承载力几乎没有影响或许影响甚微。

4.3配BFG复合轻质隔墙板 轻质砖填充墙平面外受力模型分析

第三章中对本次抗震功能实验数据进行了处置分析,对实验损坏表象进行了初步分析,本章将偏重对平面外实验受力损坏方法并联系填充墙本身的根柢参数进行进一步的分析。

4.3.1试件参数

本次平面外共做了两个试件,除了联接方法不一样,其他的参数都相同,如表

41试件参数。其间WO1试件与柱的联接方法选用了鸭舌板联接件间接连接,鸭舌板与墙联接一队过螺杆刺进砌块中,其联接方法可以当作是固支;WO2试件

与柱联接方法选用了平板联接件直接连接,平板联接件先将纤维格栅联接件然后直接锚固到规划柱上,因为纤维格栅与柱联接处有必定的殷实,故前期填充墙受力可将此联接方法当作是安闲端。

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表41试件参数

试件编



砌体抗压强

度/MPa

墙厚

/mm

高厚



高宽

比鸿沟条件补白

W013.0990160.625三端固定,一

端简支

与底梁砂浆粘结,与柱选用鸭舌板联接件联接,与梁选用钢板固定

WO23.0990160.625

一端简支,一端固定,两端安闲

与底梁砂浆粘结,与柱选用平板联接件联接,与梁选用钢板固定


4.3.2平面外抗震功能实验各试件受力模型分析

本节首要关于本次实验两种不一样联接方法下填充损坏模型进行分析,得到各

联接方法规划填充墙的损坏方法。

1)WO1试件损坏方法

WO1试件填充墙平面外损坏方法以及损坏方法示意图如图42所示。

(a)WO1试件究竟损坏方法(b)WO1试件损坏方法示意图

图42WO1试件损坏方法

a)由图42b可见,WO2墙体的损坏方法与图41b较为类似,因为上端仅是

角钢固定仍然可以发生滚动,经过图形可以发现中部打开的裂缝都在靠上端区域,因而可将上端联接等效为简支,下端联接等效为固支。

b)经过图42b可以看到,墙体的第一条裂缝为墙中部竖向裂缝,可以看出鸭

舌板关于墙体的捆绑还对错常强,在开裂之前墙体沿竖轴弯矩较沿横轴弯矩更大,使得第一条裂缝发生为竖向裂缝,故梁端鸭舌板联接可以等效为两端固支。

c)从全体的损坏方法来看,选用鸭舌板联接件联接使得规划受力愈加的均匀,

受力愈加合理,墙体裂缝打开愈加全部,材料功能的发扬愈加充分。

2)WO2试件损坏方法

WO1试件填充墙平面外损坏方法以及损坏方法示意图如图43所示。

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第四章配BFG复合轻质隔墙板 轻质砖填充墙规划受力模型分析

(a)WO2试件究竟损坏方法

(b)WO2试件开裂状况损坏示意图(c)WO2试件接近倒塌状况损坏示意图

图43WO2试件损坏方法

a)由图43b可见,WO2墙体的损坏方法与图41a较为类似,因为上端仅是

角钢固定仍然可以发生滚动,经过图形可以发现中部打开的裂缝都在靠上端区域,因而可将上端联接等效为简支,下端联接等效为固定。

b)经过图43a可以看到,墙体的在接近倒塌之前都是只需水平一条贯穿裂缝,没有其他的任何裂缝打开,当墙体位移很大,与柱联接的格栅绷直时,此时图43c

可见在墙体中部区域打开了几条竖向贯穿裂缝,根据损坏方法,可以看出在格栅绷直之前与柱的联接可以等效为两端安闲。

c)从全体的损坏方法来看,选用平板联接件直接连接的方法使得墙体发生很

严峻脆性损坏,当水平联接格栅没有绷直的情况下,格栅恰当于没有发扬作用,而当格栅发扬作用时,墙体的平面外位移现已很大了,损坏现已非常严峻,在地震作用下这种联接方法非常风险。故不能选用这种直接的联接方法。

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综上所述,各试件损坏荷载与根柢参数对照如表42所示。

表42试件损坏荷载与根柢参数对照

试件编号砌体抗压强墙厚
高宽比开裂面荷载峰值面荷载极限面荷载

/KPa/KPa/KPa

WO13.0990160.62538.644.2

WO23.0990160.6252.16.0482.6

4.4配BFG复合轻质隔墙板 轻质砖填充墙可行性分析4.4.1优势性分析

复合轻质隔墙板 轻质砖轻质,强度也比照高,且使用工业废料制造而成,契合可持续打开战略。而跟着对建筑节能需求越来越高,灰缝发生的热桥作用对加气

混凝土砌体能量的耗费也需越来越注重。选用传统的配两根Φ6钢筋墙与规划柱的

联接方法,直接放入灰缝中显着不能满足薄灰缝的需求(薄灰缝的灰缝厚度小于

5mm),关于加气混凝土砌块填充墙而言规则做法通常是选用割槽的方法将钢筋

放入砌块中,这种做法有两大首要缺乏:第一,而关于许多的填充墙施工而言,选用这种办法显着会添加施工工序,添加人工本钱,而且假定施工欠好有可以对砌块构成损害,影响施工质量;第二,拉结钢筋大有些选用植筋的方法,施工比照费事,而且现场施工关于植筋通常没有注重,有的可以只是是在表面涂改了一层胶,无法保证植筋质量,的确正地震降暂时,拉结筋有可以直接拔出,严峻影响填充墙的平面外承载才能,有可以发生较为严峻倒塌损坏。这篇文章选用的纤维格栅比较于传统的规划首要有以下优势:

1)厚度较薄,厚度在1mm支配如图44所示,能满足薄灰缝的需求;2)加工便利,纤维格栅裁剪便利,选用通常的剪刀就可以将其随意裁剪,而

且比照柔,简略拉直放平;

3)材料较轻,便利带着,比照简略运送和施工。

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度/MPa/mm高厚比

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第四章配BFG复合轻质隔墙板 轻质砖填充墙规划受力模型分析

图44纤维格栅厚度(1mm)

4.4.2承载才能分析

经过分析第三章的配BFG复合轻质隔墙板 轻质砖填充墙的抗震功能实验以及对

比分析文献[4748]选用传统拉结钢筋的填充墙抗震功能实验损坏表象以及实验结

果。可以得出以下两点结论:

1)关于填充墙平面内损坏

当前选用柔性联接方法在平面内并非没有任何刚度,只是比较刚性联接填充

墙所供给的刚度会小许多。GB500032011《砌体规划方案标准》中关于填充墙与

柱联接有两种联接方法:一是墙柱选用不脱开联接,选用拉结筋的方法进行联接;

另一种是选用脱开联接,而且需要在填充墙端部设置规划柱,当高度跨越4m时还

需要在水平方向设置水平系梁。第一种联接方法存在前面优势性分析中说到的钢筋联接的疑问,关于第二种联接会添加施工的凌乱程度,添加本钱而且规划柱和水平系梁施工欠好浇筑。

怎样可以找到一种既可以在平面内可以安闲的变形而且在平面外又能供给比照大的刚度,经过查阅许多文献和材料咱们选择一种抗拉强度比照高,而且还比

较柔的材料,也就是这篇文章中选用玄武岩纤维格栅材料。选用了两种联接方法:(1)直接与柱联接,如图45a,纤维格栅在平面内可以安闲的合拢和打开,只需合理

的设置柱与墙体之间的竖向灰缝,在平面内是可以保证墙体不会对规划承载力产

生影响。(2)纤维格栅先用联接件的一端联接,然后联接件另一端再与柱进行联接,如图45b,关于这种联接而言首要是要保证连接连接件在平面内的刚度满足

小,可以安闲的受压和受拉变形,不会对砌块和纤维格栅构成损害,在保证平面内刚度满足小的一起也得保证平面外的刚度满足大,以反抗平面外荷载。

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我国地震局工程力学研讨所硕士学位论文

a平板联接件直接连接b鸭舌板联接件间接连接

图45墙柱联接

经过对第三章的实验表象和数据分析,咱们得到。

a)关于选用鸭舌板联接的WI1试件

从损坏表象来看,墙体的确损坏比照严峻,大有些损坏也是在端部联接处砌

块和格栅被拉断。

从受力分析可得,分析发现墙体受压损坏在层间位移角为1/20时才发生了墙体本身的受压斜向裂缝,此时规划现已损坏了,且对规划承载的力的前进在30%

支配,比较传统拉结筋联接方法(文献[48]中传统的拉结钢筋联接规划承载力前进

53%67%、74%91%、65%87%)很低。

关于墙端砌块和格栅的拉断损坏,经过分析得出两个首要的缘由:(1)选用

的纤维格栅本身的抗拉强度较低,当鸭舌板发生紧缩变形时,无法将其拉伸变形,

砌块和格栅被鸭舌板拉断;(2)方案鸭舌板的平面内刚度太大,致使鸭舌板需要

很大力才干将其拉伸变形,在规划水平循环往复作用下,鸭舌板被紧缩却不能拉伸,那么究竟致使了端部砌块和格栅被损坏。整个加载进程中,在规划层间位移角较小时,墙体除了端部因为纤维格栅抗拉强度缺乏致使的砌块拉断损坏,墙体中心区域坚持无缺,几乎没有打开裂缝,阐明纤维格栅必定程度上仍是推迟了裂缝的打开。

b)关于选用直接与柱联接的WI2试件。

从损坏表象来看,规划究竟损坏,墙体仍然坚持无缺,除了角部发生25cm

的砌块掉落,全体没有呈现任何裂缝;

从受力视点分析,选用直接与柱联接的WI2试件骨架曲线较纯规划比照相同,屈从荷载前进了7%,峰值荷载前进了6%,因为规划本身的施工的差异性,几乎

可以认为填充墙对规划承载力没有影响。

2)关于填充墙平面外损坏

参阅《混凝土规划砌体填充墙技能规程》DB21/T17792010中填充墙规划方案以及《建筑规划荷载标准》GB500092012,根据本实验所测得配BFG蒸压加气

混凝土砌块填充墙的平面外承载力,核算各期间损坏荷载所对应于水平地震作用。

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第四章配BFG复合轻质隔墙板 轻质砖填充墙规划受力模型分析


砌体填充墙核算时应思考荷载效应组合,包括自重及其他竖向荷载效应、风荷载作用效应、水平地震作用效应。风荷载作用效应和地震作用效应核算时,应思考主体规划的楼层相对水平位移的效应,该楼层相对水平位移不包括支撑墙体的梁板滚动而致使的刚性位移。

其间水平地震作用标准值可以根据《混凝土规划砌体填充墙技能规程》DB21/T17792010按底部剪力法进行核算,墙体取一个安闲度,质心取在墙体中心的简化模型。其水平地震作用标准值按式41进行核算。

Fk=ghz1z2a1G

(41)

式中:Fk——墙体的水平地震作用标准值;

g——功用系数,乙类建筑取1.4,丙类建筑取1.0;h——构件品种系数,外墙取0.9,联接取1.0;

z1——状况系数。通常情况下取1.0,顶端柔性联接时取1.5;

z2——方位系数。建筑极点取2.0,底部取0.45amax/a1,沿楼层高度线性分

布;当核算值小于1时,按1取值;

a1——相应于主体规划在填充墙出平面方向的根柢自振周期所对应的水平

地震影响系数值,按国家标准《建筑抗震方案标准》GB500112010中5.1.4、5.1.5

条款取值。

amax——规划的水平地震影响系数最大值,按国家标准《建筑抗震方案标准》

GB500112010中5.1.4、5.1.5条款取值。

G——墙体自重代表值

当墙体悬挂重物时,可按悬挂物中心处或重力荷载作用点处的等效会集荷载

思考其水平地震作用,地震作用的标准值按式核算,其间G的取值为悬挂物的重

力荷载代表值。

关于填充墙而言,填充墙重力荷载代表值首要包括清水墙、墙体粉刷、墙体

外挂设备的总重力荷载代表值。

本实验选用复合轻质隔墙板 轻质砖密度为700kg/m3,参照通常做法,墙体粉刷双面粉刷,粉刷厚度为2cm,混合砂浆密度约为2000kg/m3,墙体外挂取值为100kg。试件模型为标准为2400mm*1500mm,墙厚为90mm。故各重力值核算如下:

清水墙:m1=2.4*1.5*0.09*700=226.8kg

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我国地震局工程力学研讨所硕士学位论文

墙体粉刷:m2=2.4*1.5*0.02*20008*2=288kg外挂分量:m3=100kg

填充墙等效总重力荷载代表值G=(m1+m2+m3)*g=6.15kN

根据公式(41)核算不一样设防烈度以及不一样地震重现期下本次试件的水平地

震作用标准值,如表43所示。

表43思考地震作用砌体填充墙水平地震作用

水平地震作用6度7度8度9度多遇地震0.2460.4920.984(1.476)1.968罕遇地震1.7223.0755.535(7.38)8.61

风荷载标准值按照《建筑规划荷载标准》GB500092012取较大值为0.8kN/m2,

故风荷载W=0.8*2.4*1.5=2.88kN。

根据《混凝土规划砌体填充墙技能规程》DB21/T17792010中规则当与地震组合时,风荷载组合值系数取0.2。核算填充墙等效总荷载如表44所示。

表44思考风荷载与地震作用组合砌体填充墙水平地震作用

水平地震作用6度7度8度9度

多遇地震0.8221.0681.56(2.052)2.544罕遇地震2.2983.6516.111(7.956)9.186

这篇文章平面外加载实验选用的气囊标准为2400mm*1200mm,并根据表35填充墙规划平面外功能实验成果核算各试件各期间平面外受力荷载值如表45所示。

表45各试件平面外各期间荷载值

墙体开裂峰值状况极限状况

试件编号

面荷载/KPa荷载/kN面荷载/KPa荷载/kN面荷载/KPa荷载/kN

WO138.644.212.0962.67.488

WO22.16.0482.67.4880.41.152

经过上表咱们可以看到,选用鸭舌板联接件联接的WO1砌体填充墙墙体开裂荷载为8.64kN,介于罕遇地震作用下,设防烈度为8度9度的水平地震作用之间,且峰值荷载为12.096kN,大于罕遇地震,9度设防的水平地震作用9.186kN。

标明在各类地震作用下的该种联接的填充墙都能满足需求。

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第四章配BFG复合轻质隔墙板 轻质砖填充墙规划受力模型分析

比较于WO1试件,WO2试件平面外承载才能弱一些,开裂荷载为6.048kN恰当于罕遇地震作用下,设防烈度为8度的水平地震作用。峰值为7.488kN恰当于罕遇地震作用下8度(方案根柢地震加速度为0.15g)的水平地震作用。选用这

种联接相对来说是比照风险,不能选用这种墙柱直接连接的方法。

综上所述,需将鸭舌板联接件平面内刚度降低,一起选用抗拉强度较高的纤维格栅,使鸭舌板联接件可以在平面内安闲变形,且保证有满足的平面外刚度,可以完成平面内墙体不会损坏,一起平面外具有较高的承载才能。

4.4.3经济本钱分析

对本次实验全进程材料、人工两大类费用分析,核算出配BFG蒸压加气混凝

土砌块填充墙的造价,并与传统的拉结钢筋造价进行比照分析。

1)配BFG填充墙造价简略预算

材料费:玄武岩纤维格栅、连接连接件、胀大螺栓、夹固螺丝和螺帽人工费:格栅裁剪、胀大螺栓钻孔和锚固、联接件与格栅联接

施工进程中纤维格栅需要裁剪、联接,螺栓需要钻孔和锚固;而传统植筋也需要调直加工,植筋也需要钻孔。这篇文章认为人工费用两种情况恰当,不做单独比

较,仅对材料费用进行预算比照。按照通常3000mm*3000mm*120mm填充墙核算,

其总价如下:

a)传统配筋填充墙造价

根据标准《混凝土规划加固方案标准》GB503672013以及通常选用的做法,

钢筋选用Φ6,植入深度120mm,钻孔孔径10mm。

钢筋费用=3.14*0.003^2*3*2*7.8*5000*7=47元

植筋胶={3.14*(0.01^20.006^2)/4*0.12}(单个孔运用胶体积)*2150(密度)*14(个

数)*160(单价)=28元

钢筋套筒=14*8=112元

总费用=47+28+112=187元b)配BFG填充墙造价

纤维格栅选用25mm*25mm,开裂强度80kN/m,胀大螺栓选用M12*100,夹

固螺栓和螺帽选用M6*8。

材料费用:

纤维格栅费用=3(长)*0.12(宽)*7(个数)*20(单价)=50.4元连接连接件费用=14(个数)*8(单价)=112元胀大螺栓费用=28(个数)*0.4(单价)=11.2元夹固螺栓和螺帽=56(个数)*0.04(单价)=2.24元总费用50.4+112+11.2+1.12=174.7元

综上所述,选用纤维格栅联接材料费用较传统钢筋联接材料费用更低,从经

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我国地震局工程力学研讨所硕士学位论文

济本钱上来讲,选用配玄武岩纤维格栅是更有优势。

4.5本章小结

本章关于第三章中平面外平缓面内填充墙抗震功能实验数据进行了进一步的分析,首要分析了两种联接方法填充墙的损坏方法,并比照于传统的钢筋拉结方

式从优势性、承载才能以及经济本钱对这篇文章选用的这种配BFG蒸压加气混凝土砌

块填充墙可行性进行了分析,首要得到以下结论:

1)选用鸭舌板联接件联接的填充墙的损坏可以等效为上端简支,下端固支,两

端固支的填充墙损坏方法。这种联接的填充墙在平面外荷载作用下双向受弯,裂缝分布愈加均匀,更能充分发扬填充墙材料的力学功能。

2)选用平板联接件与柱直接连接的损坏可以等效为上端简支,下端固支,两

端安闲的填充墙损坏方法。这种联接的填充墙在平面外荷载的作用下单向受弯,裂缝首要会集在中部一条贯穿裂缝,没有充分发扬出砌块本身的功能。

3)经过对配BFG复合轻质隔墙板 轻质砖填充墙进行可行性分析,比较于传统的

钢筋拉结筋填充墙,灰缝更薄,契合薄灰缝需求,且施工更便利,更经济的优势。一起经过对其进行平面外承载才能的验算,选用鸭舌板联接的填充墙峰值荷载相

当于9度罕遇地震下的水平地震作用力,满足大震不倒的设防方针。

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79

第五章结论与展望

第五章结论与展望

5.1全文总结

这篇文章关于配BFG复合轻质隔墙板 轻质砖填充墙的抗震功能进行了实验研讨。首

先思考了纤维格栅类型、安置层数及纤维格栅表面涂覆环氧树脂处置等要素,进

行了玄武岩配BFG复合轻质隔墙板 轻质砖砌体的根柢力学功能实验,研讨了该砌体

的抗压强度,并关于影响砌体抗压强度的各要素进行了分析。然后方案了两种墙

规划柱联接方法,进行了配BFG复合轻质隔墙板 轻质砖填充墙规划平面内平缓面外

抗震功能实验,平面内抗震功能实验比照分析了纯规划和两种联接方法填充墙规划试件的滞回曲线、骨架曲线、位移延性、强度衰减、刚度退化以及累积耗能,

平面外抗震功能实验比照分析了两种联接方法填充墙的损坏特征、平面外荷载位


移曲线、墙体位移分布以及格栅应变分布,并对两种联接方法填充墙规划平面内

平缓面外的损坏表象进行了归纳分析。最终根据实验成果对这篇文章研讨的配BFGgrc水泥隔墙板填充墙进行了受力模型分析以及可行性分析。首要得到以下结论和主张:

1)经过根柢力学功能实验,标明在复合轻质隔墙板 轻质砖砌体灰缝中配玄武岩

纤维格栅前进了砌体的抗压强度及抗剪强度,与未配格栅的通常砌体比较,抗压

强度前进约10%,抗剪强度前进约13%。灰缝厚度为5mm支配,能满足薄灰缝设

计需求;

2)配BFG复合轻质隔墙板 轻质砖填充墙能降低对规划承载力的影响,且玄武岩纤维格栅选用直接与柱联接的方法的WI2试件屈从、峰值荷载仅别离前进了7%、6%,对规划承载力影响很小,一起填充墙本身除了角部有少量压坏掉角之外,

其他有些没有任何损坏,墙体中部区域也没有呈现裂缝,最完规划损坏填充墙仍然坚持无缺。

3)选用鸭舌板联接件联接的填充墙对规划的承载才能影响较直接与柱联接的填充墙更大,影响提巨大约20%支配,且填充墙的损坏愈加严峻,许多损坏发生

在端部联接处。但选用鸭舌板联接件联接的填充墙平面外承载才能较直接与柱连

接的填充墙更大,开裂荷载、峰值荷载别离大43%、62%,且填充墙的损坏方法更

加的合理,裂缝分布较直接连接的填充墙愈加广泛。

4)玄武岩纤维格栅推迟墙体的开裂,以及开裂之后起到了避免填充墙发生倒

塌损坏的作用。

5)经过对配BFG复合轻质隔墙板 轻质砖填充墙进行可行性分析,比较于传统

的钢筋拉结筋填充墙,灰缝更薄,契合的薄灰缝需求,且施工更便利,更经济。一起经过对其进行平面外承载才能的验算,选用鸭舌板联接的填充墙峰值荷载相

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我国地震局工程力学研讨所硕士学位论文

当于9度罕遇地震下的水平地震作用力,满足大震不倒的设防方针。

5.2研讨展望

经过这篇文章实验研讨,标明选用玄武岩纤维格栅作为填充墙的拉结材料是可行的,但仍然存在一些疑问,在往后的作业中首要有以下几方面内容需要进一步深化研讨。

1)需要选用更高抗拉强度的纤维格栅,并对纤维格栅的安置进行优化,墙体

中部大,可以选用抗拉强度高的玄武岩纤维格栅,底部和上部墙体变形小,可以选用抗拉强度较低一些的玄武岩纤维格栅,合理优化安置使其抵达最经济的方针。

2)联系鸭舌板平缓板两种联接件的利益,关于墙框联接还需要进一步优化。

若选用平板联接件直接连接,平面内对规划影响较小,可是平面外墙体的位移大,需要在墙柱联接处选用限位处置;若选用鸭舌板联接件间隔联接,能前进平面外的承载才能,捆绑平面外墙体的位移,可是平面内对规划承载力的影响更大,则需要进行进一步降低鸭舌板联接件平面内的刚度,一起保证平面外的刚度满足大。

3)关于配BFG复合轻质隔墙板 轻质砖填充墙需要进一步进行高厚比、高宽比、

开门窗洞口对其平面外承载才能的影响研讨,为将来进行工程使用供给科学根据。

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