框支配筋砌块砌体剪力墙墙梁的试验研究

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1、第1章绪论第1章绪论1.1课题来源及研究的目的和意义1.1.1混凝土空心砌块砌体结构的应用砌体结构是我国建筑工程中量大面广的最常用的结构形式，长期以来，砌体结构中砖砌体约占90%以上。据统计，目前我国实心粘土砖的年产量已经达6000亿块，破坏土地资源数十万亩。砌体结构材料方面的发展必然应考虑“节地”、“节能”、“利废”的基本国策[1]。混凝土空心砌块充分满足了这一基本国策，逐步替代传统的粘土实心砖成为砌体结构的主要材料。混凝土小型空心砌块与实心粘土砖相比具有众多的优点：(1)生产不用土、耗能低，粘土砖采用粘土烧制而成，每100万块粘土砖需取土毁田0.7—1.0

2、亩，每块粘土砖仅烧结需900kcal，而混凝土砌块包括水泥、成型和蒸汽养护的总耗能，折合成标准砖为429kcal，其耗能不足标准砖的50％；(2)与混凝土结构相比节省模板用量，墙体灌注芯柱混凝土时不需另支模板；(3)自重轻，有利于地基处理和抗震，混凝土砌块标准尺寸为390mm×190mm×190mm，相当于9.6块标准砖，空心率为46％左右，重约18kg，190砌块墙体自重比240和370粘土砖分别减轻30％和50％，不仅减轻了基础的负载，易于基础处理，也减轻了施工中材料的用量；(4)外墙为复合保温夹心墙，其节能效果好，可达到墙体节能65％的要求；(5)施工速

3、度快，节省砂浆用量，同时减轻墙体自重；(6)增加使用面积，小型砌块对多层及高层房屋均可采用190mm厚墙，在同等建筑面积条件下，可增加有效使用面积3％~5％；(7)混凝土空心砌块具备建造中高层的条件，砌块竖向孔洞及水平凹槽内可以配筋并浇注混凝土形成芯柱及水平混凝土条带，从改善砌体结构的受力性能。2004年颁布实施的《混凝土空心砌块建筑技术规程》（JGJ/T14-2004）对我国砌块建筑的推广与应用起到促进作用。新修订的《砌体结构设计规范》（GB50003-2001）中又新增加了配筋砌块砌体剪力墙结构的设计方法、计算公式和构造要求，适应了城市建筑和墙体材料改革的

4、需要，使建造中高层乃至高层配筋砌块砌体有了技术保障。-1-哈尔滨工业大学工学硕士学位论文1.1框支配筋砌块砌体剪力墙墙梁的定义及应用通过对无筋砌块砌体结构[6-7]的充分研究，吸取了框架结构与普通混凝土剪力墙结构的优点，通过在混凝土小型空心砌块的竖向孔洞中配置竖向钢筋，水平凹槽中配置水平钢筋，再灌注芯柱混凝土，形成了配筋砌块砌体剪力墙结构形式。目前中高层配筋砌块砌体剪力墙结构，底部往往由于商业或使用用途需设为大空间，因此结构上部的配筋砌块墙体需通过现浇的钢筋混凝土梁（托梁）进行竖向荷载的传递。对于上部的砌块墙体，我们可以在竖向孔洞和水平凹槽中配置竖向和水平钢筋

5、，并且在砌块孔洞中灌入混凝土形成连续的混凝土芯柱和水平条带，其中配置竖向钢筋的芯柱能够有效的把托梁和上部的砌块墙体联系到一起，它属于装配整体式的钢筋混凝土构件，整体工作性能优于砌体结构中的墙梁，我们称之为框支配筋砌块砌体剪力墙墙梁[5]。我校在对配筋砌块砌体剪力墙的研究过程中[8~14]，王凤来教授在混凝土短肢剪力墙定义的基础上提出了配筋砌块短肢砌体剪力墙的概念。配筋砌块短肢砌体剪力墙是指墙肢截面高度与厚度之比，即肢厚比在5～8之间的配筋砌块砌体剪力墙。而相应的肢厚比大于8的，可以称为普通配筋砌块砌体剪力墙，墙厚一般为190mm。常用的截面形式为：T型、L型、

6、╋型、Y型、┓型等截面形式，分别适用于内墙、内外墙交接处和内外墙转角、连续转角处[2]。配筋砌块短肢砌体剪力墙结构是一种新型的结构体系，但在受力上仍属于配筋砌块砌体剪力墙结构，又可以称之为装配整体式钢筋混凝土短肢剪力墙结构。它的受力特点、布置方案等基本与钢筋混凝土短肢剪力墙结构相似。因此在结构布置方案上配筋砌块短肢砌体剪力墙结构可以与钢筋混凝土短肢剪力墙结构相似：即在建筑物平面的中央，设置一定数量肢厚比较大的配筋砌块砌体剪力墙，形成一个刚度较大的抗剪核心区。我们可以将楼梯或电梯等竖向交通区设置在其中，而在建筑物的周边设置配筋砌块短肢砌体剪力墙。墙肢由连梁连接，

7、所有墙肢与连梁形成一个整体结构，协同工作，构 成一个能够共同抵抗侧力的结构体系[3]。王凤来教授提出短肢砌体剪力墙的概念后，哈尔滨工业大学多位硕士研 究生进行了短肢砌体剪力墙不同截面形式的构件在低周往复荷载作用下的受 力及抗震性能试验研究[2~4]，而短肢砌体剪力墙在整体结构中的受力情况及 抗震性能还有待进一步研究。-2-第1章绪论本文正是在此基础上，拟通过1:1的足尺模型进行拟动力子结构试验之后的竖向力静载试验。对底部框支配筋砌块砌体剪力墙结构中墙体及托梁在整体结构中的受力机理和工作模式以及结构在水平地震作用下的竖向受力机理进行研究。希望为框支配筋砌块砌体剪

8、力墙结构的工程设计应用提供有力依据，从