內置芯柱帶保溫夾層砌體結構抗震性能試驗與理論研究.pdf

1、村鎮(zhèn)住宅建設，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)房結構，一直是工程界十分關注和亟待解決的問題。本文提出了一種內置芯柱帶保溫夾層組合砌體結構，這種結構的墻體采用磚墻夾砌粉煤灰砌塊的保溫構造，并在墻體夾層位置設置芯柱。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構的抗震性能，進行了較系統(tǒng)的試驗和理論研究。主要工作與貢獻：
　　

2、1、提出了內置芯柱帶保溫夾層組合砌體結構，進行了16個不同設計參數(shù)和不同構造的組合砌體單元受壓性能試驗研究，對比了各試件“軸向荷載-軸向位移”曲線，分析了承載力、延性、耗能、破壞特征和損傷演化過程，揭示了芯柱與砌體協(xié)同受力工作機理，提出了抗壓承載力計算公式。
　　2.進行了3個典型內置芯柱帶保溫夾層組合砌體墻低周反復荷載下抗震性能試驗研究。試驗中，將該新型墻體技術與課題組研發(fā)的一種帶限位裝置的玻璃珠-石墨基礎滑移隔震技術結合，試件

3、均設置了上下基礎梁，上下基礎梁間鋪設玻璃珠-石墨，下基礎梁固定，上基礎梁滑移至限位前墻體處于彈性，此后才進入墻體抗震性能試驗階段。對比了滑移隔震階段的“水平荷載-滑移位移”曲線，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荷載與極限承載力的比例關系，闡明了芯柱與砌體共同工作提高墻體抗震能力的內在規(guī)律，提出了極限抗剪承載力計算公式。
　　3.基于試驗，進行了深化理論分析，包括：實現(xiàn)了該新型組合砌體結構的

4、有限元建模及數(shù)值模擬，分析了荷載-位移發(fā)展特點，優(yōu)化了設計參數(shù)。
　　4.給出了內置芯柱帶保溫夾層組合砌體結構的實用抗震設計方法，提出了構造措施，進行了工程示范，工程應用效果良好。
　　主要結論：
　?。?）玻璃珠-石墨基礎滑移隔震砌體結構，成本低，易施工，基礎滑移隔震性能穩(wěn)定，在較小的荷載下即可啟動滑移，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、的受壓損傷破壞過程類似，均為典型脆性破壞；采用內置方木、方鋼管、圓鋼管的構造措施后，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算公式，計算結果與試驗結果符合較好。
　?。?）內置芯柱帶保溫夾層組合砌體結構的墻體，采用了磚墻夾砌粉煤灰砌塊的保溫構造以及在墻體夾層中內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