配BFG蒸压加气混凝土砌块填充墙框架抗震性能试验研究

来源 :中国地震局工程力学研究所 | 被引量 : 9次 | 上传用户:RaymanL
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填充墙框架结构是广泛应用于房屋建筑中的一种结构体系。国内外大量震害表明,在强震作用下填充墙与框架相互作用非常复杂,导致结构和填充墙都发生了严重破坏,采用传统填充墙连接方式已不能完全满足填充墙框架抗震性能要求。我国墙体改革,限制粘土砖的使用之后,蒸压加气混凝土砌块作为一种绿色环保墙体材料,符合国家可持续发展战略。为充分发挥其性能优势以及满足节能环保的要求,砌体需采用薄灰缝(不大于5mm),故不能按常规要求直接配置Φ5~6mm的钢筋,而传统的割槽配筋做法施工又较为繁琐。因此迫切需要寻找一种钢筋替代品,它既能实现薄灰缝,又能提高墙体延性,对墙体变形构成强有力约束。本文采用蒸压加气混凝土砌块作为填充墙材料,尝试用玄武岩纤维格栅替代钢筋作为填充墙的拉结材料,主要工作如下:(1)查阅大量的文献以及广泛调研之后,本文选取了一种性能较好的材料——玄武岩纤维格栅(简称BFG),并对其进行了基本力学性能试验,结果表明该材料力学性能能够满足设计要求;(2)考虑了纤维格栅材料类型、布置方式及表面处理方式等因素对配BFG蒸压加气混凝土砌块砌体进行了基本力学性能试验研究,对比分析了未配置纤维格栅与配置纤维格栅砌体抗压和抗剪强度,结果表明在蒸压加气混凝土砌块砌体灰缝中配玄武岩纤维格栅提高了砌体的抗压强度及抗剪强度,与未配格栅的普通砌体相比,抗压强度提高约10%,抗剪强度提高约13%。灰缝厚度为5mm左右,能满足薄灰缝设计要求;(3)针对玄武岩纤维格栅的特性,设计了两种墙-框架柱连接方式,并对配BFG蒸压加气混凝土砌块填充墙进行了平面内和平面外抗震性能试验。平面内抗震性能试验对比分析了纯框架和两种连接方式的填充墙框架破坏特征、滞回曲线、骨架曲线、强度衰减、刚度退化、位移延性以及耗能能力,结果表明与纯框架相比,本文采用的两种连接方式的配BFG蒸压加气混凝土砌块填充墙框架承载能力提高很小;平面外抗震性能试验对比分析了两种连接方式的填充墙破坏特征、面外荷载-位移曲线、墙体位移分布以及格栅应变分布,结果表明玄武岩纤维格栅能限制墙体的位移,能提高墙体的抗倒塌能力;(4)根据配BFG蒸压加气混凝土砌块填充墙的抗震性能试验结果,对应用玄武岩纤维格栅作为填充墙拉结材料进行了可行性分析,结果表明配BFG填充墙面外承载能力能够满足水平地震作用力的要求,且较传统的拉筋连接更加的经济。
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