多层住宅新型复合结构试验研究

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多年来一直用于多层住宅结构体系的粘土砖墙承重结构,由于粘土砖毁坏大量耕地,严重破坏资源和环境,已被大部分城市禁止。而针对该问题提出的多层住宅新型复合结构体系已进行了大量的理论计算和分析。但作为一个新型结构体系,试验研究是必不可少的内容,基于此,本文针对多层住宅新型复合结构进行了竖向荷载和水平低周反复荷载作用下的试验分析研究,主要内容如下: 新型复合结构指的是由钢筋混凝土柔性柱、柔性梁和人字支撑组成的结构体系代替原住宅中的粘土砖墙。 该复合结构体系从形式上类似于框架加支撑结构,论文首先综述了国内外关于框架加支撑结构的研究概况及受力性能。分析了新型复合结构与之不同的受力特点:支撑首先是承重构件,由于住宅结构主要承受竖向荷载,因此支撑参与承受竖向荷载(即竖向荷载作用下,支撑为梁的支点);而框架加支撑结构由于局部加支撑,通常不考虑支撑承受竖向荷载。复合结构在风荷载及地震作用下支撑起主要抗侧及抗震作用,并且形成“强柱、中梁、弱支撑”的多道抗震防线体系,类似于框架加支撑结构。 本课题为河南省自然科学基金项目(511050400),河南省教育厅自然科学研究项目(200510459055)。 根据理论分析的合理抗震耗能机制的构件截面和配筋,采用1∶2缩尺模型,设计了试验模型试件;根据计算的开裂、屈服荷载以及各级地震作用设计了竖向荷载、水平低周反复荷载的试验方案,指导试验。 分析了竖向荷载作用下,复合结构的受力性能,主要包括:复合结构在正常使用阶段和承载力极限状态时梁柱及支撑的各截面应力、裂缝、变形和破坏形态。将按弹性方法和混凝土规范公式的计算值和试验结果比较,检验计算方法。并建议了用于设计时梁的高跨比的取值。 根据低周反复加载条件下复合结构的受力性能试验,绘出了试件的荷载—位移滞回曲线,骨架曲线、支撑纵筋应变分布曲线等;得出支撑屈服前,滞回曲线基本呈直线型,各部分残余变形均很小;支撑屈服后,滞回环面积明显增大,表现出较好的耗能能力。通过试验,了解了复合结构延性、耗能能力、强度及刚度
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