鋼板-磚砌體組合異形短柱力學(xué)性能試驗(yàn)研究與理論分析.pdf

1、鋼板-磚砌體組合結(jié)構(gòu)主要適用于磚混結(jié)構(gòu)房屋的加固改造，該種結(jié)構(gòu)形式是在既有磚墻上外包鋼板，通過對拉螺栓進(jìn)行固定，并在鋼板與磚墻之間填充結(jié)構(gòu)膠，以達(dá)到鋼板與磚砌體有效協(xié)同工作，同時(shí)形成受力可靠的組合構(gòu)件。由于在砌體結(jié)構(gòu)房屋中多使用縱橫墻，墻體在改造后往往會形成較多的L形或T形截面組合柱，而鋼板-磚砌體組合異形柱具有使柱肢與填充墻等厚，建筑布置更加實(shí)用、美觀的特點(diǎn)，在加固改造工程中有較大的應(yīng)用需求，因此，對其力學(xué)性能進(jìn)行系統(tǒng)的研究，對更好地

2、推廣鋼板-磚砌體組合異形柱在工程中的應(yīng)用有著重要的意義。
　　本文通過試驗(yàn)和理論相結(jié)合的方法，對鋼板-磚砌體組合異形短柱，特別是L形和T形截面組合短柱的受力性能與設(shè)計(jì)方法進(jìn)行了深入研究。
　　首先，對鋼板-磚砌體組合矩形短柱在不同橫向約束狀態(tài)下，鋼板的工作性能進(jìn)行了深化分析，并在課題組前期研究成果的基礎(chǔ)上，通過試驗(yàn)，對矩形鋼板磚砌體組合柱的工作性能進(jìn)行了研究。針對砌體作為一種相對柔性材料在橫向作用下（膠體提供的正粘結(jié)力和砌體

3、由于泊松效應(yīng)出現(xiàn)的橫向力）與鋼板共同工作的問題，通過對鋼板、膠、砌體之間的粘結(jié)力進(jìn)行試驗(yàn)，測得了鋼板即將脫離砌體時(shí)的正向粘結(jié)力峰值;通過對17個(gè)矩形短柱在豎向靜載下的試驗(yàn)，研究了不同橫向邊界條件下的組合構(gòu)件的受壓性能;最后推導(dǎo)出橫向作用力下板的平衡方程，包括小撓度理論下的彈性屈曲平衡方程和大撓度理論下的屈曲后強(qiáng)度方程。
　　其次，對鋼板-磚砌體組合異形短柱的受壓性能進(jìn)行了研究，主要是通過對12根組合異形柱進(jìn)行靜載試驗(yàn)，包括6根軸壓

4、靜載試件和6根偏壓靜載試件，考慮了施工過程中常用的300mm，400mm兩種螺栓間距、焊縫位置變化、拐角處處理以及截面類型對組合柱軸壓承載力的影響，明晰了組合柱受壓破壞的機(jī)理，并在此基礎(chǔ)上，給出了可供此類型柱進(jìn)行軸壓及偏壓極限承載力設(shè)計(jì)的計(jì)算公式，為實(shí)際工程提供設(shè)計(jì)參考。
　　最后，通過對設(shè)計(jì)制做的8根組合異形柱進(jìn)行低周反復(fù)試驗(yàn)，對鋼板-磚砌體組合異形短柱的抗震性能進(jìn)行了研究。試驗(yàn)內(nèi)容包括4根L形構(gòu)件及4根T形組合柱構(gòu)件;試驗(yàn)參數(shù)