方钢管砂卵石组合圈梁-构造柱约束砖墙体抗震性能研究

摘要

我国是地震多发国家，砌体结构必须具备抗震性能。西南地区又是内陆经济差距最大的地理大区，各地区农房因经济发展状况、生活习惯和地理环境等影响因素，逐渐形成了土木结构、木结构、石木结构、砖木结构等类型传统农房。虽然我国近年来住宅建筑技术获得整体提高，进入了住宅产业现代化发展时期，但由于西南地区农村经济及文化等原因，农房仍按传统工艺进行建设，造成村落传统农房耐震性能不足，房屋寿命短。汶川地震后，许多重建的村镇砌体建筑仍存在取消设置或变更设置RC圈梁-构造柱的情况，根本原因是抗震意识淡薄、建造工艺复杂和建造质量低，令其在农村地区应用方面受到相当地阻碍。　　针对以上农村地区砌体结构的薄弱点，本文利用内填砂和卵石的方钢管作为圈梁-构造柱构件，在探究砂和卵石密集堆积的基础上，形成圈梁-构造柱体系。对该种圈梁-构造柱砖砌体墙开展拟静力试验，辅以素墙和混凝土圈梁-构造柱墙相对比，进而对该新式的圈梁-构造柱进行试验研究，为其在抗震方面的性能提供理论依据。本文所做的主要工作有以下两个方面：　　（1）针对农村地区具体环境，论证新型方钢管砂卵石组合圈梁-构造柱的可行性，完成其理论设计。将完成理论设计的方钢管砂卵石组合圈梁-构造柱制作成砖墙体试件，并制作素砖墙体和RC圈梁-构造柱砖墙试件。　　（2）记录墙体试件在试验中破坏情况，由试验数据计算各项抗震性能指标，分析试件破坏原因，评价方钢管砂卵石组合圈梁-构造柱与RC圈梁-构造柱于各指标间的优劣，提出方钢管砂卵石组合圈梁-构造柱抗剪承载力计算式。　　结果表明：方钢管砂卵石组合圈梁-构造柱约束墙体相比素墙，将破坏形式由脆性的剪摩破坏改变为延性的剪压破坏。其次，方钢管砂卵石组合圈梁-构造柱约束墙体在荷载方面和刚度退化方面的提升效果虽不如RC圈梁-构造柱约束墙体；但在极限位移、延性系数和等效黏滞阻尼系数方面方钢管砂卵石组合圈梁-构造柱约束墙体优于RC圈梁-构造柱约束墙体。最后，提出了关于方钢管砂卵石组合圈梁-构造柱约束墙体的承载力计算式。

目录

声明

1 绪论

1.1背景研究

1.1.1农村砌体结构抗震形势

1.1.2砌体结构现状

1.1.3规范和标准的规定

1.2.1传统钢筋混凝土圈梁-构造柱的实用性不足

1.2.2装配式圈梁-构造柱的研发意义

1.3国内研究外现状

1.3.1砌体墙试验研究

1.3.2方钢管组合研究

1.4.1研究目标

1.4.2研究内容

2方钢管砂卵石组合圈梁-构造柱砌体技术研究

2.1方钢管砂卵石组合圈梁-构造柱砌体技术

2.1.1方钢管砂卵石圈梁-构造柱构件与连接

2.1.2技术施工流程

2.2.1钢管规格

2.2.2内填材料

2.2.3密实度

2.3小结

3方钢管砂卵石组合圈梁-构造柱约束砌体抗震性能研究

3.1试验概况

3.1.1试件设计

3.1.2材性试验

3.2试验方案

3.2.1加载方案

3.2.2应变片布置

3.2.3试件制作

3.3试验现象

3.3.1试件破坏过程

3.3.2破坏机理分析

3.3.3墙体及方钢管应变

3.4.1滞回曲线

3.4.2骨架曲线

3.4.3承载力特征值与位移特征值

3.4.4刚度退化

3.4.5延性系数

3.4.6等效黏滞阻尼系数

3.5小结

4.1约束墙体抗剪承载力计算

4.2约束效应

4.3小结

5结论与展望

5.1结论

5.2不足之处

5.3展望

致谢

参考文献

附录

攻读学位期间取得的研究成果