工形和矩形截面砌体墙弯曲破坏试验和分析

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1、太原理工大学硕士研究生学位论文工形与矩形截面砌体墙弯曲破坏的试验与分析摘要本文主要对工字形与矩形截面砖砌体抗震墙的弯曲破坏形态的实现、及其抗震性能、优势进行研究，是国家自然基金项目(基金号50978177)和山西省攻关项目(批准号20110313026—3)的研究内容。砌体虽是脆性材料，但其在地震灾害中并非都是脆性剪切破坏，也呈现出了延性的正截面受弯损坏形态。张文芳教授‘11总结了砌体抗震墙正截面受弯损坏形态的特征，并指出砌体墙主要有三种破坏形态：弯曲型正截面破坏，剪切型斜截面破坏，弯剪临界破坏，同时率先指出砌体墙的

2、弯曲破坏形态较剪切破坏形态具有较多优势。如果可以改变砌体结构的脆性剪切破坏形态，提高其抗震性能，则砌体结构仍将在相当长时间内占主导地位。因此，如何改变砌体结构的剪切破坏形态，实现弯曲破坏形态，提高其抗震性能成为本文研究重点。本文以矩形截面试件II．TB2和工字形截面试件III．TBl为研究对象，主要做出以下研究：1、根据试件设计及有关同类规范分别对两个试件进行了制作，试件制作主要包括钢筋混凝土项低梁制作、电阻应变片粘贴、砖墙试件砌筑、构造柱钢筋焊接、构造柱混凝土浇筑；介绍了两种位移计的安装要求、试验装置及试验加载制度

3、，对试验装置中千斤顶上部、下部的滑动支座、铰支座的功能作了详细介绍，本试验装置较好地模拟了墙试件的边界条件。T太原理工大学硕士研究生学位论文2、II．TB2、III．TBl两试件破坏形态均为弯曲破坏，对两试件不同阶段的试验现象进行了描述，试验现象描述主要包括：试件开裂时的承载力、位移、裂缝位置和发展；试件裂缝加宽时墙的承载力、位移；试件开始压碎时墙的承载力、位移；试件达到极限承载力时试件的位移和裂缝状态；并对两试件的试验现象作出对比；通过以上内容得出砌体抗震墙弯曲型破坏与剪切型破坏机理不同，弯曲型破坏机理更有利于结构

4、抗震。3、介绍了两种用理论判断砌体抗震破坏形态的方法【2卅：第一，受弯负载系数％=薏、受剪负载系数T]V瓦V，当％>刁r时墙体发生弯曲破坏，当钆≤巩时墙体发生剪切破坏：第二，以。为截面最大剪跨比，以为截面临界剪跨比，当九。>厶时，构件的初裂形态为正截面弯曲开裂；当厶。<五时，构件的初裂形态为斜截面剪切开裂。介绍了砌体抗震墙弯曲破坏时，墙体的初裂弯矩和极限弯矩的计算方法旧3。用理论方法判断了两墙试件的初裂形态和最终破坏形态，理论判断结果与试验结果吻合，试验验证了张文芳教授提出的砌体抗震墙弯曲破坏理论是可行的。通过r／肘

5、>77，，得出实现砌体抗震墙的弯曲破坏可保证其为强剪弱弯构件。4、对两试件的试验数据和试验现象进行了分析；试验数据分析主要包括骨架曲线分析、钢筋应变曲线分析、墙位移角分析、能量耗散及阻尼比分析；骨架曲线主要用于分析试件的刚度、强度、恢复力特性及延性；钢筋应变曲线主要用于分析钢筋与砌体的工作机理；墙层问位移角主要用于分析砌体抗震舯1二12厶匕I：：JB化设计中的三水准要求；阻尼比主要用于分析砌体墙的能量耗散。两试件的试验现象分析主要用于说明砌体墙在荷载作用下的不同阶段的耗能机理，及钢筋发挥的强度作用；通过以上分析得出弯

6、曲破TT太原理工大学硕士研究生学位论文坏砌体抗震墙比剪切破坏砌体抗震墙具有更好的抗震优势，其延性、抗震耗能能力、地震反应均较好；弯曲破坏形态的砌体抗震墙充分利用了构造柱纵向钢筋的作用，构造柱不再只是满足墙体构造要求。关键词：砌体抗震墙，弯曲破坏形态，强剪弱弯，抗震性能，试验模拟Ill太原理工大学硕士研究生学位论文IV太原理工大学硕士研究生学位论文THESEMIMICTESTANDBENDINGFAILURERESEARCH0NMASONRYⅥALLABSTRACTInthispaper,therealizationa

7、ndseismicperformanceandadvantagesofthebrickmasonryseismicwall’Sbendingfailurepaaemwerestudied，whichistheresearchcontentoftheNSFC(TheGrantNo．50978177)andNSFSP(TheGrantNo．20110313026-3】．Themasonrystructureremainthemajorstructureinthelongertime，ifthebrittleshearin

8、gdamageofmasonrywallcanbechangedanditsseismicperformancecanbeimproved．Therefore，howtochangetheshearfailurepaRemofmasonrystructureandrealizebendingfailureformandimproveitssei