足尺混凝土小型空心砌块墙体抗震性能试验研究

随着我国社会和经济的发展,混凝土小型空心砌块砌体作为墙体改革的主要材料之一,近年来应用越来越广泛。但是由于北京市地处八度地震设防区,砌块砌体的应用受到建筑高度和层数的限制,因此,将混凝土小型空心砌块结构推广应用到中高层建筑就成了当务之急。 本文研究了竖向应力水平、构造柱、芯柱和水平条带的设置四个主要因素三个水平对墙体抗剪承载力的影响,设计了 9 个正交足尺试件,通过对其中 6 个试件进行低周反复荷载试验,研究了砌块组合墙体的破坏过程与破坏形态、开裂荷载与极限荷载、变形与延性、刚度、耗能能力、恢复力模型,分析了构造柱、芯柱及水平条带的位置、数量对试件抗剪承载力的影响。 试验结果表明: 构造柱、芯柱和水平条带的合理设置能够有效地提高墙体的抗剪承载力:构造柱的不同布置对墙体裂缝发展的过程和破坏形态有着明显的影响,边缘构造柱的存在约束了砌体裂缝的发展,砌体与构造柱协同工作,使墙体具有较大的承载力、良好的延性与耗能能力;中间构造柱与芯柱具有明显销栓和约束作用,阻碍了墙体主裂缝的形成,大大提高了墙体的抗剪承载力;由于芯柱的存在,试件的裂缝发展更为充分,变形能力、延性和耗能均得到提高;所有墙体的恢复力特性可用“刚度退化四折线”模型来表示。 本文根据砌块砌体的受力机理以及规范和前人的研究成果,提出了与墙体的剪摩擦破坏原理一致的抗剪承载力公式,并对公式的参数进行了拟合回归分析,为编制混凝土小型空心砌块的北京市地方规程提供依据。