砌體基本力學(xué)性能及高層配筋砌塊砌體剪力墻抗震性能研究.pdf

1、目前，配筋砌體結(jié)構(gòu)在美國(guó)、歐洲、日本以及新西蘭等發(fā)達(dá)國(guó)家被廣泛地應(yīng)用于建造高層房屋，尤其是在美國(guó)，配筋砌塊砌體剪力墻結(jié)構(gòu)的建造高度與鋼筋混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)基本一致。 高層配筋砌體結(jié)構(gòu)在我國(guó)則起步較晚，理論體系尚未完善，處于試點(diǎn)工程階段。本文就砌體的基本受力性能和高層配筋砌塊砌體剪力墻抗震性能兩個(gè)方面進(jìn)行研究，主要成果如下： 1．以經(jīng)典的平面破壞理論為基礎(chǔ)，結(jié)合模糊數(shù)學(xué)中模糊理論，首次提出將三類(lèi)典型的砌體剪壓復(fù)合破壞形態(tài)劃分

2、為兩個(gè)破壞區(qū)，即剪摩-剪壓破壞區(qū)和剪壓-斜壓破壞區(qū)。在單一的破壞區(qū)內(nèi)，運(yùn)用權(quán)函數(shù)將對(duì)應(yīng)于不同破壞形態(tài)的破壞理論有機(jī)地結(jié)合起來(lái)，推導(dǎo)出相應(yīng)的砌體靜力與動(dòng)力抗剪強(qiáng)度計(jì)算公式。同時(shí)，針對(duì)現(xiàn)行規(guī)范中關(guān)于砌體抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值取值上的不合理之處加以改進(jìn)，提出了基于上述破壞區(qū)理論的砌體抗震和非抗震抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值公式。 2．通過(guò)對(duì)國(guó)內(nèi)外大量灌芯砌體受壓試驗(yàn)結(jié)果的分析，提出了適用于灌芯砌體受壓各項(xiàng)力學(xué)性能參數(shù)(變形模量、極限應(yīng)變、應(yīng)力．應(yīng)變曲線、泊

3、松比等)的計(jì)算方法。同時(shí)，運(yùn)用Kupfer破壞準(zhǔn)則、變形協(xié)調(diào)及靜力平衡條件，首次在理論分析的基礎(chǔ)上提出將芯柱混凝土與砌塊強(qiáng)度比f(wàn)<,cu>/f<,cb>控制在(1.5～3.5)的合理范圍內(nèi)，為工程設(shè)計(jì)上合理選擇灌芯砌體材料的強(qiáng)度等級(jí)提供了依據(jù)。 3. 通過(guò)對(duì)剪力墻結(jié)構(gòu)的單開(kāi)間框架支撐模型進(jìn)行研究，提出了多開(kāi)間的改進(jìn)框架支撐模型，該模型可適用于不同層高寬比、不同材料以及框支、開(kāi)洞等不同形式的剪力墻結(jié)構(gòu)。與框支配筋砌塊砌體剪力墻子結(jié)

4、構(gòu)擬動(dòng)力試驗(yàn)結(jié)果對(duì)比表明，改進(jìn)框架支撐模型能有效地反映剪力墻結(jié)構(gòu)在地震作用下的彈塑性變形性能。 4．根據(jù)國(guó)內(nèi)外大量的研究資料，提出了適用于配筋砌塊砌體剪力墻結(jié)構(gòu)的五個(gè)抗震性能水平，即充分運(yùn)行、運(yùn)行、基本運(yùn)行、保障安全和接近倒塌，并給出了相應(yīng)的判斷標(biāo)準(zhǔn)。同時(shí)，對(duì)傳統(tǒng)的模態(tài)Pushover方法加以了改進(jìn)，即用能力譜法計(jì)算結(jié)構(gòu)最大地震反應(yīng)值取代時(shí)程分析法。計(jì)算結(jié)果表明，此方法既簡(jiǎn)單又有效。 5．運(yùn)用改進(jìn)框架支撐模型模擬配筋砌塊