装配式互锁混凝土砌块墙的抗震性能研究

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装配式建筑是我国建筑行业未来发展的重要方向,大力发展装配式建筑能够推动我国建筑行业的升级转型。虽然目前国内学者研究了很多装配式墙体,但是涉及到砌体结构的相关装配式研究却较少,而我国村镇地区的建筑很多都是现场砌筑的砌体结构,这类砌体结构在人工砌筑时会耗费较高的人力成本和较长的建设时间,同时也具有工期不稳定、施工方法复杂、以及成品质量无法控制等诸多缺点。同时,国内现有的大部分的墙材厂家生产成本高,收益较低,产能有限。针对上述存在的诸多问题,本文提出了装配式互锁混凝土砌块墙,该类装配式墙体可以很好的解决人工砌筑时存在的诸多问题,充分发挥砌块墙体的优势并进行大规模应用,同时,该类装配式墙体可以促进墙材企业转型升级,加快我国装配式建筑的发展速度,推进我国建筑工业化的进程,具有重要的工程价值和社会经济价值。
  本文对该类装配式砌块墙的各项抗震性能、恢复力模型及承载力计算方法进行了深入研究,主要包括以下几点:
  (1)本文一共设计了6榀墙体试件,旨在研究竖向压应力和高宽比对该类装配式互锁混凝土砌块墙的抗震性能影响,观察墙体在试验中裂缝的发展情况、墙体破坏形式、墙体抗震抗剪承载力、延性以及刚度退化等;试验结果表明:提高墙体的高宽比,会显著减小其开裂荷载,其最大荷载和破坏荷载也会相应降低,同时,高宽比的增大能够改善墙体的延性性能;墙体竖向压应力越大,墙体破坏的更为彻底,其最终的耗能能力、初始刚度和抗剪承载力会有明显的提升,墙体刚度退化速度的减缓幅度大,但墙体的延性会降低;
  (2)本文根据6榀装配式砌块墙骨架曲线的试验结果,通过计算、归一和拟合,得到了骨架曲线模型各阶段折线的刚度变化规律,建立了该类装配式砌块墙的骨架曲线恢复力模型。根据推导出的骨架曲线模型和正向卸载、负向卸载的刚度退化规律,最终建立该类装配式砌块墙的滞回恢复力模型;
  (3)本文对该类装配式互锁混凝土砌块墙的抗震抗剪承载力的计算理论以及计算方法进行了深入研究,对比分析了国内规范以及其他学者所提出的共6个计算公式,最终选择出最适合本文墙体的两种计算公式,并且试验所得的抗震抗剪承载力要大于规范公式和部分其他学者所提公式的计算值,表明该类装配式砌块墙体具有较好的安全强度储备,适合应用在广大抗震烈度较低的村镇地区。
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