带构造柱砌体窗间墙的拟静力试验分析研究

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本文对砌体窗间墙结构进行拟静力抗震试验,论文分析内容属于山西省科技攻关项目(20110313026-3)以及国家自然科学基金项目(50978177)。首先介绍了试验前期两个试件墙的设计以及准备工作。设计工作主要包括两试件尺寸与配筋、施工图设计(其中试件I-TS2不设置隔离缝而I-TB2设置该逢)以及位移计及应变测点布置、加载制度的确定等内容。前期准备工作则包括顶梁和底粱的制作,试件墙体的砌筑和安装过程,位移计的制作与布置等。论文对两试件墙体的有关抗震特性进行了剖析,得出结论:普通的窗间墙试件I-TS2发生典型的剪切破坏,延性较差,抗震能力不足。墙体I-TB2发生弯曲破坏,其由于隔离缝的作用导致高宽比增大,塑性变形能力相应增强,延性较好,表现出较好的抗震性能。本文介绍了有限元软件ABAQUS的一些基本理论,确定了砌块和混凝土结构的本构关系、砖砌体弹性模量、泊松比等参量,叙述了模型W-1和W-2的建模过程。对W-1和W-2进行相同工况下的单向加载,结果W-1发生剪切破坏,并且最大承载力要高于W-2;W-2发生弯曲破坏,但是延性和塑性变形能力要优于W-1。分别改变W-2的加载高度和竖向压力,依据结果建议可将试件I-TB2的加载高度调整至2200mm,以及竖向压应力应取在0.3-0.5MPa之间。在往返循环加载状况下对W-1和W-2进行加载,分析其应力云图判定Wl-1发生剪切破坏,W-2则发生弯剪破坏。对比模拟得到的和试验的滞回曲线和骨架曲线,I-TS2和W-1的曲线较为接近,I-TB2和W-2曲线形状差异较大,极限荷载要高于试验值。对两试件进行抗剪承载力与抗弯承载力理论分析,与模拟所得的最大水平剪力和极限弯矩进行比较,I-TB2和W-2的水平荷载较为相近,极限弯矩相差较大,I-TB2发生了弯曲破坏,W-2发生了弯剪破坏。
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