框架约束横孔砌块墙体抗震性能试验研究及有限元分析

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横孔连锁砌块是针对传统砌块“热、渗、裂”而开发的一种新型墙体材料,是替代粘土砖的一种新型砌块。本文在已有的研究基础上主要从以下几个方面对该砌块进行了研究:(1)简要介绍了横孔连锁砌块现有形式及规格,现有的研究成果和横孔连锁砌块墙体建筑设计要求,并分析了横孔连锁砌块的经济效益。(2)通过对4片足尺的混凝土框架约束横孔连锁砌块干砌墙体,在恒定的竖向荷载和水平低周反复荷载作用下进行了抗震性能试验,研究了混凝土框架约束横孔连锁砌块干砌墙体的破坏机理、承载能力、变形能力、延性、滞回特性和刚度退化等,探索了不同构造措施以及开窗洞、高宽比对墙体抗震性能的影响。(3)通过大型有限元计算程序ANSYS单元库中的SOLID65单元,建立9种横孔连锁砌块有限元模型,对其抗压强度进行了模拟,分析了砌块抗压强度与砌块壁厚(空心率)以及混凝土强度之间的关系,并根据模拟出的数据回归了本砌块抗压强度的计算公式。水平低周反复试验表明:水平钢筋混凝土带能有效地提高墙体的承载能力和抗震能力,增强变形能力和延性;窗洞对墙体的开裂荷载、极限荷载以及刚度都有较大削弱,建议采用混凝土抱框形式的窗洞来提高墙体的抗震性能;高宽比过大不利于墙体的抗震。未开窗洞墙体都能满足小震不坏,大震不倒的抗震设防原则,并具有一定的强度和变形富余;开窗洞墙体可以满足小震不坏,但是破坏时有倒塌的危险。横孔连锁砌块能很好地协助混凝土框架共同工作,该种墙体具有良好的承载能力、变形能力和抗震性能。
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