一种提高砌体结构抗震能力试验探究.doc

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1、一种提高砌体结构抗震能力试验探究【摘要】通过砌体房屋震害的研究，提出了不少提高砌体房屋抗震能力的措施，本文通过每层构造柱与圈梁设置斜拉钢筋形成稳定三角形结构，并通过模型试验加载得出增大抗震能力的数值，从而证明此种结构的抗震能力。【关键词】砌体结构；抗震能力；试验研究通过多层砌体房屋地震震害的研究，可得砌体结构的破坏与倒塌一般可归为两大类，其一是承载能力不足引起的，其二是抗震构造不足引起的。为此，为提高多层砌体房屋自身抗震能力，从多角度提出了很多提高抗震能力的措施，对纵横强承重结构体系及横墙间距的要求，加强房屋顶层及附属结构抗震构造设计等

2、。本文提出在每层构造柱中点与圈梁连接斜拉钢筋，形成竖向三角形稳定结构，从模型加载对比试验得出新的稳定结构比原结构抗震能力提高的能力。1.用斜拉钢筋形成竖向三角形稳定结构的设想众所周知三角形具有稳定性。因目前的砌体房屋结构中，大部分为不稳定的四边形，在历次较大地震中砌体结构、单跨框架结构受害较重；而钢结构木结构受害较轻，其原因一方面是材料自重较轻外，另一方面是大量设置了三角形稳定结构。本文设想在每层的圈梁与抗震柱中点设一斜拉钢筋，与柱、圈梁形成45度角的三角形稳定结构，详见图1。图1柱•梁与斜拉钢筋的结构示意图2.模型制作2.1材料要求：

3、模型制作材料为230克巴西卡纸、铅发丝线和白胶。2.2模型总体要求：模型为两层框架结构，模型自重不超过600go2.3模型尺寸要求:（1）模型总高：600土5mm（给定支座底面到框架顶面的垂直距离）。（2）层高要求：每层净高2200mm。（3）模型支座标高：结构所有支座底面的标高相同。（4）模型外轮廓：各层平面投影均为边长为400mm的正方形。（5）模型中间层结构要求：边梁是必须构件，标高一致，板结构高度应在5mm〜20mm之间，应完全覆盖结构本层对应的结构梁系；其中，距中心点80mm〜160mm之间形成的方形环状面积是面载施加区，不应

4、有平面外结构构件通过。（6）模型平面净面积要求：模型各层内几何中心处预留80mm边长的正方形区域作为加载仪器的安放空间，其内部不得有任何障碍物。加载设备区形状不限于正方形，若为其他形状，则至少保证80mmX80mmX600mm的正棱柱体通过此区域，且保证棱柱体形心与自设形状形心的重合，其最大值不应超过模型平面板结构要求。3.加载试验分别对已做好的两个模型分别加载，观查其不同的破坏形式。3.1模型安装。模型底部及顶部需嵌入四条角钢围成400mmX400mm的方形区域内，角钢高度为10mm,底部为底板（中间80mX80m区域为空），顶部为加

5、载板（参见试验模型示意图a、b、c）o模型、底板、上加载盖不得采用其它方式连接，实验员不得对底板、上加载板进行任何加工处理。3.2加载过程。实验员必须在规定时间内将模型安放在底板上的固定装置内（模型放置方向由选手自定），之后开始加载试验。（1）固定加载试验。在实验规则下，由实验员自行施加竖向固定荷载。首先，顶面有设备的初始荷载（含加载板及挂钩质量，约20Kg）o然后，在中间层施加固定荷载。所用硅码是4块，单块袪码平面为梯形（参见试验模型示意图d）,单个质量5Kgo袪码安放次序由实验员自行决定；袪码顶面（有标识）必须向上，短边向内；要求全

6、部安放完成后持续5秒，即为成功。此时将设备初始荷载和中间层固定荷载值一起计入竖向加载的第一次重量；成功后，进行下一项加载。（2）顶层自由加载试验。施加竖向荷载。加载次数为2次，选择加载重量。在加载过程中测量模型顶面中心的竖向位移水平位移、和同向水平位移差值。只有竖向加载成功的,才可进行水平自由加载试验。（3）水平自由加载试验：在维持竖向荷载的情况下进行水平自由加载试验。水平自由加载位置为顶层加载板的一侧角钢，方向固定，同样由实验员按照图示方式施加，加载次数为3次。第一次加载质量22Kg（不含设备初始质量，设备初始重量在第一次加载成功时才

7、计入水平荷载试验成绩，初始质量约5Kg）o在加载过程中测量模型顶面中心的竖向位移水平位移、和同向水平位移差值。3.3加载要求。加载时身体不能接触模型和已加载的袪码。每级加载后，实验员手离开袪码后开始计时，必须持荷5秒以上（不含5秒），且变形未超过限值，通过，方能继续下一级加载。若模型结构失效，即取前一次加载重量为最大承载重量。凡出现下列情况之一即视