粉煤灰小型空心砌块抗震性能的试验研究

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随着农村人口生活水平的日益提高,人们对舒适,安全,适用的住房要求也愈加强烈。粉煤灰小型空心砌块这一新涌现出来的绿色环保材料,具有节能,经济,施工便捷等优点,成为工程界的“新宠”。目前,关于这种砌块的震害资料还比较少,以往对其抗震性能的研究主要集中于高宽比大于2的墙体,而对于农村住宅中经常出现的低矮墙片的研究还比较少。因此,为了在广大农村住宅中推广使用该种砌块,有必要对高宽比比较小的墙体的抗震性能进行深入的研究。本文通过对粉煤灰小型空心砌块砌体基本力学性能试验以及5片足尺低矮组合墙体的低周反复荷载试验,得到了砌体的轴心抗压强度、通缝抗剪强度以及应力----变关系曲线,研究了高宽比、通长水平钢筋、构造柱截面尺寸三个因素对墙体受力过程、破坏形态、开裂与极限荷载、变形与延性,刚度与耗能能力的影响,分析了粉煤灰小型空心砌块墙体的受力性能和工作机理。由此得出以下结论:   ⑴粉煤灰小型空心砌块的力学性能指标完全可以满足实际工程的要求。   ⑵通过采取一定的构造措施,如增加构造柱、圈梁及通长的水平钢筋等,即使对于高宽比小于1的粉煤灰小型空心砌块墙体,虽然破坏形态仍为剪切破坏,但却具有较好的延性及耗能能力。   ⑶水平钢筋的设置,使得裂缝在砌体中分布地更加充分、均匀;大量裂缝的出现,增加了摩擦“耗能键”,从而大幅度提高了构件的耗能能力,使得墙体破坏具有较好的延性;水平钢筋在整个受力过程中参与抗剪,提高了墙体的抗剪承载力。   ⑷高宽比是影响组合墙片抗剪承载力的重要因素,随着高宽比的增大,抗剪承载力明显下降,同时破坏形态由剪切破坏向弯曲破坏过渡。   ⑸构造柱的存在约束了水平钢筋和砌体之间的相对滑移,增大了钢筋与砌体共同工作的范围;极限荷载后,构造柱能够有效地约束破碎的墙体,提高了其整体性和稳定性,从而使其具有较大的承载力和良好的后期延性,保证了墙片“裂而不倒”;当砌体的整体性较好时,增大构造柱的截面尺寸可以提高构件的承载力。构造柱对抗剪承载力提高的效果要略优于水平钢筋。   ⑹总结了砌体结构的破坏形态和抗剪强度理论,讨论了影响组合砌体抗剪承载力的主要因素,采用剪摩破坏原理,在分析了现有公式的基础上,结合本文试验结果,提出了粉煤灰小型空心砌块组合墙片斜截面抗剪承载力计算公式,为编制粉煤灰小心空心砌块的建筑技术规程提供理论依据。
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