装配式隔墙隔断解决方案

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铜仁A类蒸压加气混凝土砌块墙体抗震性能试验


摘 要:目的研究采用普通砂浆和专用砂浆砌筑、普通砂浆配钢筋和配纤维以及专用砂浆配纤维的A类蒸压轻质砖  加气砌块 蒸压加气混凝土砌块砌块墙体的抗震性能,为工程设计提供科学依据.方法对A类蒸压轻质砖  加气砌块 蒸压加气混凝土砌块砌块墙体采用水平荷载作用下的伪静力试验,试件的上下两端设置了钢筋混凝土梁,通过四连杆装置保证墙体顶部在水平力作用下只有平动而无转动,并采用同步液压加载装置模拟房屋层间墙体作用的竖向荷载.结果纤维墙体的开裂荷载比不配纤维的墙片提高了50%,极限位移增加了70%.配筋墙体极限荷载较不配筋的墙体提高了40%,开裂荷载和极限位移提高了近一倍.水平配筋和配纤维不但提高了砌块的承载能力,而且也改善了砌块的脆性性质.在灰缝中配纤维和钢筋延缓了砌体的开裂,大幅度提高了砌体的变形能力.结论对蒸压轻质砖  加气砌块 蒸压加气混凝土砌块墙体进行适量的配筋和配纤维可以很好地改善其脆性,提高其延性,增强其变形能力,从而可以提高房屋的抗震能力.

关键词:A类蒸压轻质砖  加气砌块 蒸压加气混凝土砌块砌块;伪静力试验;抗震性能;承重砌块



0 引 言
对矿渣砂轻质砖  加气砌块 蒸压加气混凝土砌块砌块、砌体进行了试验研随着建筑节能改革以及墙体改革的深入发展,蒸压轻质砖  加气砌块 蒸压加气混凝土砌块承重墙体系已引起广大工程技术人员的普遍关注.对于A类蒸压轻质砖  加气砌块 蒸压加气混凝土砌块砌块,国外在材料本身性能试验及理论分析方面所做的研究较多,对低层房屋砌筑的施工构造方面也有相关技术规程,但是对A类蒸压轻质砖  加气砌块 蒸压加气混凝土砌块砌块承重砌体的力学性能的研究还非常少见.浙江大学使用美国材料试验标准(ASTM)中的试验装置对杭州轻质砖  加气砌块 蒸压加气混凝土砌块厂生产的粉煤灰轻质砖  加气砌块 蒸压加气混凝土砌块的物理力学性能以及轴拉σ-ε关系进行了研究,也做了相关粉煤灰轻质砖  加气砌块 蒸压加气混凝土砌块砌体抗压强度和受力变形方面的研究[1];中国建筑东北设计研究院曾以沈阳加气厂生产的粉煤灰轻质砖  加气砌块 蒸压加气混凝土砌块制品为研究对象讨论了砌块抗压强度[2],得到了究,得知含水率对矿渣砂轻质砖  加气砌块 蒸压加气混凝土砌块强度的影响较大[3],还对材料的应力-应变全曲线进行了分析研究,可知由于矿渣砂轻质砖  加气砌块 蒸压加气混凝土砌块的多孔性,使其在最大应力强度时的变形较小,后期的变形较大.
为了深入研究蒸压轻质砖  加气砌块 蒸压加气混凝土砌块承重墙体系抗震性能以及不同构造措施对其抗震性能的影响[2],中国建筑东北设计研究院和沈阳建筑大学合作,在沈阳建筑大学建设部重点结构试验室对普通砂浆和专用砂浆砌筑、普通砂浆配钢筋和配纤维以及专用砂浆配纤维的几种形式的墙片的抗震能力,进行了较为系统的试验研究,为A类蒸压轻质砖  加气砌块 蒸压加气混凝土砌块砌块承重墙体系房屋的抗震设计及
其在地震区的合理应用提供了科学依据.


1 试验设计和方案

1.1 试件设计与制作

试验墙片采用无筋普通砂浆砌筑墙片一片、普通砂浆水平配钢筋墙片两片(每皮灰缝放置0.08%)、普通砂浆水平铺耐碱玻璃纤维网格布(抗拉强度为30kN/m)墙片一片,以及专用砂浆和专用砂浆水平铺玻璃纤维网格布墙片各一片,如表1所示.砌块采用北京现代建筑材料有限公司生产的蒸压轻质砖  加气砌块 蒸压加气混凝土砌块砌块,外形尺寸为600mm×240mm×250mm,强度等级为
试件实物图

A5.0MPa.砂浆设计强度为M5.0.墙片设计尺

1.2 试验方案

1.2.1 试验仪器和加载装置

好地模拟房屋层间墙体在地震作用下的工作特

表2 加载设备和测量仪器性,试件的上下两端设置了强度等级为C30的钢筋混凝土梁.墙顶梁高250mm,模拟圈梁,并在加垂直荷载时作为分配梁使用.墙片砌筑在钢筋混凝土地梁上.试件示意图和实物图

仪器设备数量/个测点布置及作用液压千斤顶,300kN2通过分配梁施加均布荷载MTS助动器,250kN1通过四连杆L型梁施加水平荷载顶梁和地梁端部面形心各装一个,

墙体试件基本参数位移计,±100mm2分别试件编号灰缝厚度/mm砌筑方式正应力σi/MPaW-P-18~12普通砂浆0.6百分表2布置在地梁两侧,测量其竖向位移W-PG-28~12普通砂浆配钢筋0.6W-PG-38~12普通砂浆配钢筋0.4

使用四连杆机构(见图3)加载可保证墙体顶部在水平力作用下只有水平移动而无转动.为了W-PX-48~12普通砂浆配纤维0.6W-ZX-54~7专用砂浆配纤维0.6W-Z-64~7专用砂浆0.6,模拟房屋层间墙体作用的竖向荷载,采用同步液压加载装置,并配有自动保压和压力调节装置(JSF-Ⅱ/31.5-4高精密静态伺服液压控制注:W-P-1为无筋普通砂浆墙片;W-PG-2,W-PG-3台).水平和竖向荷载通过四连杆机构的横梁传为普通砂浆水平配钢筋墙片;W-PX-4为普通砂浆配纤维墙给混凝土梁,再传递给墙体顶面片;W-ZX-5,W-Z-6为专用砂浆配纤维和专用砂浆砌筑墙片.

在施加水平往复荷载之前,首先施加竖向荷载,先预加几次,待墙片受力正常无平面外偏心后,将竖向荷载一次加至要求值.在整个试验过程中,竖向荷载值保持不变.水平荷载采用分级加载方式.试件开裂前以荷载控制加载,第一级荷载值取预计荷载值的20%,后一级荷载数值较前一级增加20kN,每级荷载循环一次.墙体开裂后采用位移控制加载,以初裂位移为控制量,并以该位移值的1.5倍为级差进行位移控制加载,位移控制时每级荷载循环两次.水平荷载下降至极限荷载的80%时停止试验.

根Ф4.5mm钢筋,总计16根,体积配筋率为测量墙顶位移和试件的整体水

1.2.2 加载方法

试验结果加均匀,受力更加合理.极限荷载较不配筋的墙,墙体破坏特征提高了40%,开裂荷载在反复荷载作用下,蒸压轻质砖  加气砌块 蒸压加气混凝土砌块砌块墙倍,大幅度提高了墙片的延性(见图6).

体处于轴向压力和水平剪力共同作用的复杂应力状态下,这两种应力在墙体内形成主压应力和主拉应力.由于砌体抗拉强度远小于其抗压强度,因此,墙体在水平往复荷载作用下呈现剪切型破

坏[7]的特征.当水平荷载达到开裂荷载时,在墙体平面的中部突然沿45°方向出现斜裂缝,由于砌块抗压强度较低,砌体砂浆强度一般高于砌块强度,因此墙体破坏大部分为砌块破坏而不是像黏土砖墙体那样沿砂浆灰缝破坏,裂缝大部分穿过砌块很少沿灰缝破坏[8-14].现将几种墙片的破坏特征分别叙述如下.

2.1.1 普通砂浆砌筑墙体(W-P-1)和专用砂浆砌筑墙体(W-Z-6)

当水平荷载达到开裂荷载时,墙体突然出现沿45°方向的斜裂缝,裂缝大部分穿过砌块而很少沿灰缝破坏.墙体开裂前无明显破坏迹象,裂缝出现后扩展迅速,破坏后裂缝高度也较大(见图4).专用砂浆砌筑的墙体破坏时的突然性比普通砂浆砌筑的墙体略好一些,开裂荷载比普通砂浆砌筑的墙体大8%,破坏特征见图5.它们的裂缝形式基本为一组交叉主裂缝.

2.1.3 水平配纤维墙体(W-PX-4和W-ZX2.1.2 水平配钢筋墙体(W-PG-2和W-PG-5)-3)

当水平荷载达到极限荷载的90%左右时,在通砂浆砌筑的墙体相似,墙体出现交叉斜裂缝.随墙体中部出现细微斜裂缝,随着荷载的不断增加着荷载的增加在主裂缝附近开始缓慢出现新的斜裂缝不断向角部扩展,裂缝较均匀地分布在整个裂缝.此时的墙体破坏接近水平配钢筋墙体的破墙面,且裂缝比较细小,很难分辨出哪一条是主裂


2.1 和极限位移提高了近一坏特征.虽然纤维相对钢筋较弱,但也改善了砌体的延性,墙体的开裂荷载比不配纤维的墙片提高了50%,极限位移增加了70%.大幅度提高了墙片的延性(见图7和图8).

2.2 滞回曲线

试件的滞回曲线可以全面地描述试件弹性和非弹性性质,反映其抗震能力.试件的滞回曲线极限荷载的40%~80%),滞回曲线接近直线,说明试件基本处于弹性工作状态.继续加载,位移幅值增加较快,刚度明显降低.当达到极限荷载的80%左右时,墙体出现肉眼可见裂缝,达到极限荷载以后,承载力迅速下降,滞回曲线呈梭形.各个墙片曲线形状有显著差异:无筋墙体在超过基线强度后荷载下降较大,耗能较差;普通砂浆配纤维、专用砂浆配纤维、普通砂浆水平配钢筋墙体从开始加载到试件破坏梭形滞回环逐渐丰满,具有一定的耗能能力.

3 试验结果分析

3.1 无筋和配筋墙体的承载力

与无筋普通墙体相比较,普通砂浆水平配纤维和专用砂浆墙体的极限抗剪能力提高了8%;普通砂浆水平配钢筋砌块墙体极限剪切力提高了45%左右;专用砂浆配纤维提高了38%,如表3所示.蒸压轻质砖  加气砌块

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