混凝土小型空心砌塊配筋砌體墻片抗彎性能的試驗研究

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1、建筑砌塊與砌塊建筑混凝土小型空心砌塊配筋砌體墻片抗彎性能的試驗研究胡嘉孫恒軍程才淵(同濟大學(xué)結(jié)構(gòu)工程與防災(zāi)研究所,上海200092)【摘要】通過6個混凝土小型空心砌塊配筋砌體抗彎墻片(包括2個Z形墻片)在水平反復(fù)荷載作用下的試驗,研究它在抗彎作用下的破壞特征;分析了影響配筋砌體抗彎承載力的主要因素,提出了混凝土砌塊配筋砌體墻片抗彎剛度的計算方法,并將理論計算結(jié)果和試驗得到的數(shù)據(jù)進行了對比?！娟P(guān)鍵詞】混凝土;空心砌塊;配筋砌體;灌芯砌體;抗彎承載力;剛度+【中圖分類號】TU522.34【文獻標(biāo)識碼】B

2、【文章編號】1003-5273(2006)03-0006-04形式,分析了影響配筋砌體抗彎承載力的主要因1前言素,提出了配筋砌體墻片抗彎剛度的計算方法?；炷列⌒涂招钠鰤K作為一種非黏土墻體材2抗彎墻片試驗方案和試驗過程料,在世界上已經(jīng)有一百多年的應(yīng)用歷史。由于混凝土小型空心砌塊不僅具有取材廣泛、施工方便、墻片采用了矩形和Z字形兩種不同截面形式,同造價低廉等許多優(yōu)點,而且由其建造的配筋砌體結(jié)時考慮了不同配筋(垂直配筋和水平配筋)、不同灌構(gòu)還具有強度高、延性好的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的特芯混凝土強度、不同垂直應(yīng)

3、力等對墻片的影響。墻片性,是融磚砌體和鋼筋混凝土性能于一體的一種墻采用390mm×190mm×190mm、強度等級為MU10的混體材料,目前已被歐美一百多個國家廣泛應(yīng)用。實凝土小型空心砌塊,砌筑完成并有一定強度后,采用踐證明,混凝土小型空心砌塊已成為一種最具競爭大坍落度、自流性細(xì)石混凝土滿灌,詳見表1。力的建筑材料。試驗裝置:水平加載系統(tǒng)為電液伺服結(jié)構(gòu)試本文通過6個配筋砌體抗彎墻片(包括2個Z形驗系統(tǒng);垂直加載系統(tǒng)由5個均勻分布的并聯(lián)液壓墻片)在垂直荷載和水平反復(fù)荷載共同作用下的抗同步千斤頂組成,并

4、在千斤頂上裝有滾軸以保證彎性能試驗研究,探討了配筋砌體受彎墻片的破壞墻片的自由側(cè)移。試驗時首先施加垂直荷載,并且保證垂直壓力不變;水平荷載的施加分為兩個階段,先用荷載控制,每級荷載增量為50kN,施加兩個循環(huán),在墻片開裂或水平荷載達到理論計算極限荷載的50%后改為位移控制,每次增加控制位移2mm～3mm,施加一個循環(huán),逐級增加到墻圖1墻片的尺寸和形狀片最終破壞?！?·2006/3建筑砌塊與砌塊建筑后繼續(xù)增加水平位移,墻片的水平承載力開始緩慢表1降低,當(dāng)墻片底部兩側(cè)的砌塊和芯柱混凝土被壓碎配筋情況灌芯

5、混凝土豎向墻片尺寸墻片垂直水平強度荷載而塌落、水平荷載下降至極限荷載的80%以下,即認(rèn)(mm)鋼筋鋼筋(MPa)(kN)為墻片已喪失承載能力,試驗結(jié)束。墻片呈現(xiàn)出較BM-11400×190×18004$14$10@40049.9750明顯的彎曲破壞特征。BM-21400×190×18004$14$10@40049.9900由試驗現(xiàn)象可知,配筋砌體墻片的芯柱和混凝BM-31400×190×18004$16$10@40049.9750土砌塊能夠很好地共同工作,芯柱內(nèi)鋼筋也能充分BM-41400×190×

6、18004$142$10@40025.9750發(fā)揮作用。砌塊與砌塊間主要通過芯柱、水平鋼筋Z形BM-56$142$10@20025.9640和混凝土連接成一個整體,大大提高了墻片抵抗外(1400×190×1800)荷載的能力。從墻片的破壞形式看,當(dāng)墻片受彎出Z形BM-66$162$10@40025.9640(1400×190×1800)現(xiàn)水平裂縫時,芯柱內(nèi)的垂直鋼筋受拉,配筋砌體受壓;當(dāng)荷載逐步增大時,根據(jù)平截面假設(shè),墻片的3試驗現(xiàn)象的描述及分析受壓區(qū)高度逐步減小,芯柱內(nèi)的受拉鋼筋數(shù)量逐步當(dāng)水平反復(fù)

7、荷載較小時,墻片的側(cè)向位移較增加,直至最后砌體被壓碎、鋼筋受拉達到屈服?？剐?芯柱內(nèi)鋼筋的應(yīng)變也很小,水平荷載與位移呈彎承載力及側(cè)移試驗結(jié)果見表2。線性關(guān)系,砌塊壁和砌體砂漿灰縫也沒有出現(xiàn)裂4抗彎承載力的影響因素縫。隨著水平荷載的逐步增加,墻片的側(cè)向位移也逐漸加大,當(dāng)荷載——位移曲線開始出現(xiàn)明顯的彎影響配筋砌體墻片抗彎承載能力的因素,有墻曲時,水平荷載的增加和墻片側(cè)向位移的增加不再片的尺寸和形狀、垂直鋼筋的配筋率、砌體垂直荷呈線性關(guān)系。載大小以及灌芯砌體的抗壓強度等。當(dāng)側(cè)向荷載增大到極限荷載的70%

8、～85%時,墻1)墻片的尺寸和形狀。在組成墻片的材料相同片第一皮砂漿層出現(xiàn)水平裂縫,且隨著控制位移的的情況下,墻片的尺寸越大,其承載能力也越大。Z增加,水平裂縫加寬并向墻片中部發(fā)展。通過試驗字形墻片的翼緣部分對提高墻片抗彎能力的貢獻的應(yīng)變數(shù)據(jù)看,墻片在出現(xiàn)開裂前,最底部應(yīng)變片是很大的。處的鋼筋已屈服。2)灌芯砌體的強度。當(dāng)應(yīng)用強度較高的砌體和隨著水平反復(fù)荷載的逐步增加,墻片兩側(cè)的水灌芯混凝土?xí)r,墻片的承載能力也相應(yīng)增加,試件平裂縫都向墻片中部延伸,最終成為水平通縫,同