竖向压应力对承重型横孔连锁混凝土砌块墙体抗震性能的影响

摘要

针对村镇地区砌体结构房屋，课题组研制出适用于该结构承重墙的承重型横孔连锁混凝土砌块。该砌块具有砌筑质量好、对工人技术要求低、施工速度快、保温隔热和节省砂浆等优点。砌体房屋在地震作用下，承重墙会受到由重力产生的竖向压应力和地震作用产生的剪力的共同作用，竖向压应力对砌体结构承重墙抗震性能将产生重要的影响。因此，本文对不同竖向压应力的承重型横孔连锁混凝土砌块墙体的抗震性能进行了试验研究，并结合有限元数值模拟，对承重型横孔连锁混凝土砌块墙体的抗震抗剪强度的正应力影响系数展开研究。 首先，制作两片端部设置构造柱的承重型横孔连锁混凝土砌块墙体足尺试件，墙体尺寸为2750mm×2640mm×240mm。对两片墙体分别施加0.3MPa和0.6MPa的竖向压应力并进行低周反复荷载试验，探究竖向压应力对承重型横孔连锁混凝土砌块墙体抗震性能的影响。结果表明，竖向压应力的增大能够提高墙体的开裂荷载、峰值荷载、初始刚度和刚度退化速率，可以有效约束墙体的滑移和剪切变形，但会降低墙体的位移延性系数和耗能性能。 其次，利用ABAQUS软件对承重型横孔连锁混凝土砌块墙体建立整体式模型，在确定材料的本构关系及相关材料参数后，进行有限元分析。结果表明，有限元分析所得的峰值荷载与试验值的误差在20%以内，该有限元模型能够较准确的预测承重型横孔连锁混凝土砌块墙体的峰值承载力。 最后，利用所建立的有限元模型，通过改变竖向压应力，对三种不同强度等级砂浆砌筑的墙体进行数值模拟。将模拟所得的数据进行拟合，得到适用于计算承重型横孔连锁混凝土砌块墙体抗震抗剪强度的正应力影响系数的表达式。结果表明，承重型横孔连锁混凝土砌块墙体抗震抗剪强度的正应力影响系数应适当降低。

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