設置鋼筋混凝土加強墻的平面不規(guī)則砌體結構房屋抗震性能試驗研究.pdf

1、砌體結構由于具有與生俱來的優(yōu)越性，其發(fā)展歷史悠久，在世界各國都有著廣泛的應用。盡管現在鋼筋混凝土結構有代替砌體結構的大趨勢，但是目前在我國許多城鎮(zhèn)房屋改造及安置房建造中，仍然大規(guī)模的采用砌體結構。因為其造價低廉，耐火、隔熱、隔聲、保溫性能優(yōu)良，施工操作簡單、施工速度快，更加適合城鎮(zhèn)經濟的發(fā)展水平。與此同時，為了適應居民生活水平的發(fā)展，城鎮(zhèn)建造的砌體房屋底層多為車庫或者倉庫。為了滿足車庫的使用功能要求，需要在外縱墻上開大洞口，從而造成了縱

2、墻平面布置不規(guī)則，剛度中心與質量中心不重合的問題，對結構的抗震性能產生不利影響。
　　為了解決上述問題，本文提出了根據等效剛度原則，利用鋼筋混凝土剪力墻（加強墻）代替砌體墻體的方法。由于同截面鋼筋混凝土墻的側移剛度要比砌體墻體大的多，從而可以減小洞口間的寬度，達到滿足使用的要求，但其抗震性能需做深入研究。
　　本文制作了一個設置鋼筋混凝土加強墻的平面不規(guī)則砌體結構房屋模型，模型縮尺比例為1:4，通過對模型進行擬靜力試驗，研究

3、了這種結構體系的破壞形態(tài)和受力機理，為此類房屋的結構設計提供了依據。
　　通過試驗研究得出的結論如下：
　　1.對于底層為車庫外縱墻開大洞口的砌體結構房屋，通過設置等剛度的鋼筋混凝土加強墻（剪力墻），能夠很好的解決平面布置不規(guī)則、剛度中心與質量中心不重合的問題，避免了由于結構剛度不均勻而產生的扭轉效應。
　　2.上部的荷載可以有效地傳遞到剪力墻上，剪力墻與上部砌體結構可以很好的共同工作。
　　3.隨著水平荷載的增

4、加，混凝土剪力墻和砌體墻體破壞的程度不同，側移剛度的降低幅度不同，會使結構的剛度中心發(fā)生變化，產生一定扭轉效應,但這種效應較小，可以忽略不計。
　　4.設置在不同位置處的加強墻有不同的破壞形式，房屋中部的加強墻為剪切形的破壞，墻上裂縫主要為斜裂縫，而設置在兩端的剪力墻主要產生的是水平的裂縫，破壞形式為正截面破壞。
　　5.隨著荷載的增加，二層墻體破壞較其它各層嚴重，剛度降低幅度最大，層間側移增加最快，在進行結構設計時應注意一

5、、二層間的剛度比，盡量避免薄弱層的出現。
　　6.房屋存在整體工作的性能，在水平地震荷載作用時存在整體彎矩。在整體彎矩作用下，由于砌體的抗拉強度很低，主要由設置在“受拉區(qū)的剪力墻、構造柱”承載拉力，從而造成位于不同位置的剪力墻有不同的受力狀態(tài)。隨著荷載的增加，砌體墻體發(fā)生破壞，剪力墻的內力也將發(fā)生變化。
　　7.在水平荷載作用下，加強墻及連梁的受力機理類似于多肢鋼筋混凝土剪力墻結構。
　　8.在受水平地震荷載作用時，構

6、造柱對提高結構的整體性，增加抗剪承載能力發(fā)揮了重要作用。
　　9.在墻體開裂以前，設置在墻體內的構造柱與砌體為整體墻肢共同受力。隨著荷載的增加，砌體發(fā)生破壞，構造柱的作用越明顯，整體墻肢的作用減小，構造柱作為單獨構件受力，在構造柱內將產生彎矩。
　　10.該結構體系與普通的磚混結構破壞形式一致，有一定的抗震耗能能力，不會發(fā)生脆性的倒塌。
　　11.對于設置加強墻的砌體結構房屋，可根據底部剪力法計算地震作用，然后根據每個