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配筋砌体剪力墙可以视作由外部砌体与内部钢筋混凝土芯柱组成的组合结构,一些研究者通过构造截面上下一致的芯柱,改变砌体与芯柱的强弱对比,提升了墙体的受力性能。工字砌块是专用于配筋砌体剪力墙砌筑的砌块,提出的目的是通过提高芯柱截面积与布置更完整的钢筋来进一步改变配筋砌体剪力墙的受力特征。在对工字砌块配筋砌体剪力墙进行设计时存在两个问题需要解决:其一,由于工字砌块特殊的几何形式,使得根据未灌孔砌体抗压强提出的灌孔砌体抗压强度计算方法不能直接采用,描述这种新型砌块制作的灌孔砌体的受压性能的理论尚需完善。其二,芯柱得到增强后墙体在水平力作用下的性能需要进一步研究,以便对该类墙体与传统配筋砌体的异同进行分析并对设计理论进行修正。针对上述两个问题,本文将以试验测试为基础分为两大部分加以阐述。
第一部分,着重解决工字砌块灌孔砌体受压时应力-应变曲线关系的问题。在这一部分中,首先提出了工字受力单元的概念。通过3组9个采用工字砌块砌筑的灌孔砌体试件轴心受压验证试验,证明工字受力单元能较好的表征灌孔砌体轴压力学性能。以此单元为基础,结合混凝土受压软化理论,推导出了灌孔砌体轴心受压时抗压强度、弹性模量及应力-应变曲线的计算方法。通过与包括本文试件在内的180个轴心受压试件计算对比,采用该理论计算的抗压强度实测值/计算值的平均值为1.01,变异系数为0.14。弹性模量实测值/计算值的平均值为1.11,变异系数为0.16。证明基于基本力学单元与软化理论构建的理论体系,不仅解决了工字砌块灌孔砌体受压时力学参数的计算方法,还在普遍意义上表征了有类似内部结构的灌孔砌体轴向受压的本构关系。
第二部分是对墙体的试验研究。第4章至第6章中,着重研究了6面工字砌块配筋砌体剪力墙在低周反复荷载下的性能,并对部分残余墙体补充进行了推覆试验。通过试验记录的滞回曲线,研究了墙体的耗能能力及变形能力,并依据滞回曲线的特征给出了工字砌块配筋砌体剪力墙的滞回规则;通过对墙体裂缝分布规律、破坏形态及变形特征的分析,讨论了增强芯柱对配筋砌体剪力墙抗力机制的影响,提出了由于多种抗力机制逐步失效为墙体带来了“冗余”的特性。在墙体变形特征研究基础上结合灌孔砌体受压本构关系,提出本文测试墙体的设计计算理论。基于墙体测试中的裂缝开展特征与破坏形态,对墙体进行了损伤分析;第7章中,结合工字砌块特殊的几何形式对施工工艺进行了探讨,提出了墙内钢筋骨架与外部砌体部分存在“自锁”的内部结构,并对施工工序进行了改进。
第一部分,着重解决工字砌块灌孔砌体受压时应力-应变曲线关系的问题。在这一部分中,首先提出了工字受力单元的概念。通过3组9个采用工字砌块砌筑的灌孔砌体试件轴心受压验证试验,证明工字受力单元能较好的表征灌孔砌体轴压力学性能。以此单元为基础,结合混凝土受压软化理论,推导出了灌孔砌体轴心受压时抗压强度、弹性模量及应力-应变曲线的计算方法。通过与包括本文试件在内的180个轴心受压试件计算对比,采用该理论计算的抗压强度实测值/计算值的平均值为1.01,变异系数为0.14。弹性模量实测值/计算值的平均值为1.11,变异系数为0.16。证明基于基本力学单元与软化理论构建的理论体系,不仅解决了工字砌块灌孔砌体受压时力学参数的计算方法,还在普遍意义上表征了有类似内部结构的灌孔砌体轴向受压的本构关系。
第二部分是对墙体的试验研究。第4章至第6章中,着重研究了6面工字砌块配筋砌体剪力墙在低周反复荷载下的性能,并对部分残余墙体补充进行了推覆试验。通过试验记录的滞回曲线,研究了墙体的耗能能力及变形能力,并依据滞回曲线的特征给出了工字砌块配筋砌体剪力墙的滞回规则;通过对墙体裂缝分布规律、破坏形态及变形特征的分析,讨论了增强芯柱对配筋砌体剪力墙抗力机制的影响,提出了由于多种抗力机制逐步失效为墙体带来了“冗余”的特性。在墙体变形特征研究基础上结合灌孔砌体受压本构关系,提出本文测试墙体的设计计算理论。基于墙体测试中的裂缝开展特征与破坏形态,对墙体进行了损伤分析;第7章中,结合工字砌块特殊的几何形式对施工工艺进行了探讨,提出了墙内钢筋骨架与外部砌体部分存在“自锁”的内部结构,并对施工工序进行了改进。