装配式构造柱优化及抗震性能试验研究

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作者所在研究团队在2009年提出了“装配式构造柱”技术并进行了抗震性能研究。本文针对已经提出的“装配式构造柱”技术,基于产业化的目的做出了一定的技术改进(优化后的预制块本文称之为“新型预制块”,用新型预制块砌筑的装配式构造柱本文称之为“新型装配式构造柱”。),并进行了新型装配式构造柱约束墙体的低周交变加载试验。  本文所作的具体工作有:  ①结合产业化的要求和以往试验结果及实际试点工程施工经验,对芯柱式构造柱和预制式构造柱的预制块高度、预制块形式以及砌筑方式等进行了优化;  ②本文采用优化后的构造柱预制砌块,设计新型芯柱式构造柱约束普通砖墙体、新型芯柱式构造柱约束多孔砖墙体、新型预制式构造柱约束普通砖墙体共3个构件进行了拟静力试验研究,考察了约束砌体墙的破坏过程和破坏形态,对比分析了新型芯柱式构造柱约束墙体、新型预制式构造柱约束墙体、原芯柱式构造柱约束墙体、原预制式构造柱约束墙体、素墙以及现浇构造柱约束墙体的变形与延性、刚度退化、耗能等抗震性能指标。  经过上述工作,得出以下结论:  ①新型装配式构造柱能够明显提高砌体墙(包括普通砖墙体和烧结多孔砖墙体)在各个阶段的耗能能力,可以提高砌体墙体的极限承载力,同时也可以使得墙体的裂缝开展相比无约束墙体更加充分更加均匀和分散,可以使得砌体墙的破坏特征由脆性转变成延性;  ②增设新型装配式构造柱能够使砌体墙极限—破坏阶段的刚度退化速率明显降低,新型装配式构造柱约束墙体与现浇构造柱约束墙体的刚度退化速率接近;  ③与原装配式构造柱相比,新型装配式构造柱对提高墙体的变形耗能能力稍强;  ④新型装配式构造柱对普通砖墙体的约束作用比多孔砖稍差;  ⑤把新型装配式构造柱用作构造约束措施,在改善砌体墙体抗震性能方面的作用是显著的,从前期预制块的生产以及后期预制块的砌筑来看,与原装配式构造柱和传统构造柱相比更具有优势,在经济性方面也更具有优势,可以在村镇砌体结构房屋中使用;  ⑥增设新型装配式构造柱可以提高墙体的变形能力,新型芯柱式构造柱的提高效果与现浇式构造柱相当,新型预制式构造柱的提高效果比现浇构造柱略差。
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