水平荷载作用下夹芯墙体蒙皮效应的试验研究

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1、水平荷载作用下夹芯墙体蒙皮效应的试验研究1.绪论1.1引言从20世纪90年代中后期开始，国内对商品住宅的需求量迅速增加，新开工建设的商品住宅数量年年增加，同时为达到建造周期的要求，建造的速度也突飞猛进，拆迁和改造面积也在一路攀升，但是住房问题仍然是人民、国家所关注的热点问题。我国住宅的结构体系多以砖混结构、钢筋混凝土框架结构、钢筋混凝土框架剪力墙结构和钢筋混凝土剪力墙结构为主，这几种结构形式在建造速度和工程质量上越来越显出弊端，在经济和社会的飞速发展、人们生活水平不断提高的今天，已无法满足人们对住宅的各方面要求。综合上述原因，使得我国必须改变传统住宅的结构形式和建造方式，研究开发和推广使用

2、新的住房结构体系。无论何种结构体系，墙体都是一重要结构，在结构设计、材料用量、工程造价等几个方面都占有至关重要的地位[1]。墙体是建筑物的重要组成部分之一，在不同的建筑结构形式中，墙体既可以是承重构件又可以是围护构件。由于当今社会经济形势和人们对建筑使用要求的不断变化，很多新型的建筑结构形式开始取代传统的砖结构、砖混结构和钢筋混凝土结构，墙体更多地从承重的作用中解脱出来，许多以轻质环保、节能保温、隔音隔热为主要特点的新型墙体如雨后春笋涌现出来，更加灵活地充分地发挥着围护分隔的作用[2]。.......1.2选题背景和意义1.2.1选题背景1992年6月，联合国召开了世界环境与发展首脑会议，

3、会议通过了《二十一世纪议程》，确定了可持续发展的战略方针，就是要在满足当代人发展需求的同时，为后代留下一个可持续利用的资源环境。环境问题与材料息息相关，因此，迫切需要开发绿色、环保、无污染、不破坏生态环境新型建筑材料[3]。墙体作为建筑物的重要组成部分，墙体材料在建筑材料中也占有很大比例。几十年以来，在我国墙体材料产品构成中，小块实心黏土砖一直占据着绝对统治地位，中国在世界上享有小块实心黏土砖王国的称号。为解决生产与使用小块实心黏土砖存在的占田毁地、高能耗和严重污染环境等问题，开发与推广绿色、健康、无污染、高性能、多功能、节约能源、有利于保护耕地和生态环境并且符合可持续发展战略要求的新型墙

4、体材料迫在眉睫。墙体材料革新经过十五规划重点发展和近十几年的发展，许许多多的以适应改善建筑功能和建筑节能的要求，积极发展利用当地资源、低污染、低能耗、高性能，能够缩短施工周期、加快施工速度和提高施工效率为主要特点的新型墙体材料产品应运而生。主要代表材料有纤维增强硅酸钙板、石膏空心条板、加气混凝土砌块、陶粒砌块、纤维水泥平板、纸面石膏板等[4]。.........2.夹芯墙体水平荷载试验设计2.1试验的意义和目的2000年以来，我国的民用住宅开始向多元化发展，既有面向大众的公寓式住宅，也出现了个性化高档别墅住宅，受发达国家底层轻钢龙骨住宅技术的影响，我国轻型钢结构住宅技术也得到了长足的进步和

5、发展。新型住宅对墙体提出了轻质、高强、节能、环保等新要求，许多新型墙体也如雨后春笋不断涌现，其中以冷弯薄壁型钢为主要受力骨架，以各种板材作为墙面材料，内部或有芯料或没有芯料的复合墙体是新型墙体的典型代表。十几年来，这种类型的复合墙体虽然得到了一定程度的应用，但许多工程中，仍以传统墙体为主。主要是墙体材料以传统砌块为主的状况尚未根本改变，没有足够的推广力度，企业技术开发创新能力较弱，实际应用中产生的新问题得不到及时解决等几个方面的原因，造成了新型墙体在这个行业中不能广泛应用的现状[19][20]。通过水平荷载试验预期得到[21]~[23]：（1）在水平往复荷载作用下，不同结构形式和不同高厚比

6、的夹芯墙体的破坏模式和承载能力；（2）在水平往复荷载作用下，不同结构形式和不同高厚比的夹芯墙体蒙皮面板的破坏特点；（3）蒙皮面板对不同结构形式和不同高厚比的夹芯墙体承载能力的影响；（4）测出不同结构形式的夹芯墙体在各级荷载作用下的变形；（5）通过对蒙皮面板各个部位的应变值采集和分析，可以得出蒙皮面板以及整体结构的受力状况。.......2.2试验方案本次水平荷载试验中主要是模拟风荷载，为模拟风荷载的动力特性，加载方式采用双向往复分级加载。双向往复即：推→卸载→拉→卸载→推→卸载→拉荷载分级分为每0.5kN为一级，至试件破坏为止。试

7、验正式开始加载之前，先进行预加载，以检查各仪表、仪器、传感器是否正常工作，消除或减小各种初始影响。加载装置由加载反力架、液压千斤顶（包括力传感器）、传力架组成。①加载反力架由横梁、立柱、底座、墙体固定结构体系组成自平衡受力体系反力架，如图2.1所示，图中反力架上部横梁尚未安装。墙体直立置于加载装置中，上下两端用螺栓固定（按实际工程应用），左右两侧为自由边。加载反力架具有足够刚度和强度，承受被加载墙体传来的反力，保证加载装