混凝土多孔砖砌体结构抗震性能研究课件.ppt

1、2010-7-20同济大学：顾祥林21.概述概述 传统粘土砖缺点自重大消耗土地资源污染环境多孔混凝土混凝土多孔砖问题是：混凝土问题是：混凝土多孔砖结构的抗多孔砖结构的抗震性能？震性能？32.混凝土多孔砖墙体抗震性能研究混凝土多孔砖墙体抗震性能研究混凝土多孔砖墙体试件试件编号和类型墙体编号墙体尺寸砖块强度/MPa砂浆强度/MPa竖向压力/MPa构造柱长/mm高/mm厚/mmPD10-5-0.6200010002405.87.40.6无PD10-5-0.6C200010002405.85.90.6有PD15-15-0.6C2000100024020.817.10.6有PD15-15-0.9C200

2、0100024020.817.10.9有PD10-10-0.3C200010002405.88.00.3有PD10-10-0.6200010002405.810.10.6无PD10-10-0.6C2000100024013.69.90.6有PD10-10-0.9C2000100024013.610.00.9有PM-0.3666333809.024.30.31无PM-0.6666333809.024.30.61无PM-0.9666333809.024.30.91无PM-0.3C666333809.024.30.31有PM-0.6C666333809.024.30.61有42.混凝土多孔砖墙体抗震

3、性能研究混凝土多孔砖墙体抗震性能研究 240 顶梁3030顶部集中力200 15015050020005002401000400底梁锚栓孔200(80)(100)(100)(70)(666)(247)(70)(247)(80)(333)(200)200 200(100)(100)(70)(12#100)(12#100)(12#50)(650)(6100)(150)(80)(4 4)(12#100)(80)(40)(4 4)(8 12)(247)(70)(247)(70)(40)(40)(586)240 620020030015015050017605001201204 126200240120

4、6200620010100102004 128 20111-1剖面混凝土多孔砖墙体尺寸及配筋 10000kN 竖向加载装置 1500kN 水平加载装置 连接件 分配梁 地锚 位移计 应变片 P 原型墙体 模型墙体 52.混凝土多孔砖墙体抗震性能研究混凝土多孔砖墙体抗震性能研究混凝土多孔砖墙体破坏形态 62.混凝土多孔砖墙体抗震性能研究混凝土多孔砖墙体抗震性能研究无构造柱72.混凝土多孔砖墙体抗震性能研究混凝土多孔砖墙体抗震性能研究模型墙体82.混凝土多孔砖墙体抗震性能研究混凝土多孔砖墙体抗震性能研究构造柱钢筋应变 92.混凝土多孔砖墙体抗震性能研究混凝土多孔砖墙体抗震性能研究荷载及变形荷载及变

5、形 cm0NPHV0P fA开裂荷载（无构造柱）31h/()12cccPPhhKGAEI开裂位移（无构造柱）开裂荷载和位移（带构造柱）换算 cmcmEAAAE极限荷载（无构造柱）极限位移（无构造柱）极限荷载（带构造柱）()um0cNPHv0ctcys0.08P fA-A+f A+f A=极限位移（带构造柱）刚度由构造柱贡献 2s(14)vvKnE bhn l=+ucuc2PPK-=+破坏荷载fu0.85PP=破坏位移fuufuu()/PPP102.混凝土多孔砖墙体抗震性能研究混凝土多孔砖墙体抗震性能研究开裂荷载开裂荷载极限荷载极限荷载开裂位移开裂位移极限位移极限位移破坏位移破坏位移112.混凝

6、土多孔砖墙体抗震性能研究混凝土多孔砖墙体抗震性能研究122.混凝土多孔砖墙体抗震性能研究混凝土多孔砖墙体抗震性能研究结论1.水平反复荷载下混凝土多孔砖墙体的破坏方式与普通砖墙体略有不同，主要表现在裂缝有可能产生在砖块内部，而不仅仅是砖块与砂浆的交界面上。2.设置构造柱或增大砖块和砂浆强度可延缓墙体的开裂，提高墙体的抗剪承载力和变形能力；提高竖向压应力，墙体的抗剪承载力得到提高，但极限位移有所减小。3.所有墙体的刚度退化规律基本一致：在墙面出现宏观裂缝前，墙体的刚度已有降低；随着荷载的持续增大，刚度不断减小；当墙体充分开裂后刚度退化基本趋于稳定。4.提出的地震作用下混凝土多孔砖墙体抗剪承载力、变

7、形能力的计算方法，以及墙体的恢复力模型能反映混凝土多孔砖墙体的受力特征。133.混凝土多孔砖模型结构振动台试验研究混凝土多孔砖模型结构振动台试验研究汶川地震中某乡镇砌体结构的震害调查结果总数总数基本完好基本完好轻微损坏轻微损坏中等破坏中等破坏严重破坏严重破坏倒塌倒塌117112013676百分比百分比9.4%17.1%11.1%57.3%5.1%混凝土多孔砖砌体结构墙体伪静力试验 子结构拟动力试验 震损结构进行快速修复和加固是十分必要的，可保证灾民得到及时的安置，意义重大 增大截面法 外包钢加固法 扶壁柱加固法 增设面层加固法 粘贴纤维布加固法 加固方法结构层次 Turer A.Benedet

8、ti D.工艺繁琐 养护期长 M1 M2 M3 试验方案带构造措施 无构造措施 纤维布加固 143.混凝土多孔砖模型结构振动台试验研究混凝土多孔砖模型结构振动台试验研究450120024001200404015001800404080050023AB300450450300450 xy0北13+0.000+0.900+1.800+2.700+3.600+4.500300300300300600 300600600600600AB+0.000+0.900+1.800+2.700+3.600+4.500300300300300300300300300300300300300300300300153

9、.混凝土多孔砖模型结构振动台试验研究混凝土多孔砖模型结构振动台试验研究表1 模型结构的相似常数表2 地震波输入制度 加速度峰值（g）地震波类型 X 向 Y 向 Z 向 三向白噪声 0.07 0.07 0.07 双向 SHW 波 0.038 0.038-三向 El-Centro 波 0.052 0.045 0.038 七 度 小 震 三向 Pasadena 波 0.052 0.045 0.038 三向白噪声 0.07 0.07 0.07 八度 小震 双向 SHW 波 0.074 0.074-三向白噪声 0.07 0.07 0.07 七度 中震 双向 SHW 波 0.106 0.106-三向白噪声

10、 0.07 0.07 0.07 九度 小震 双向 SHW 波 0.148 0.148-三向白噪声 0.07 0.07 0.07 七度大震（八度中震）双向 SHW 波 0.233 0.233-三向白噪声 0.07 0.07 0.07 七度半大震 双向 SHW 波 0.329 0.329-三向白噪声 0.07 0.07 0.07 八度大震（九度中震）双向 SHW 波 0.424 0.424-三向白噪声 0.07 0.07 0.07 八度半大震 双向 SHW 波 0.541 0.541-九度 三向白噪声 0.07 0.07 0.07 大震 双向 SHW 波 0.658 0.658-163.混凝土多孔

11、砖模型结构振动台试验研究混凝土多孔砖模型结构振动台试验研究 带构造措施模型 无构造措施模型 加固后模型 173.混凝土多孔砖模型结构振动台试验研究混凝土多孔砖模型结构振动台试验研究(a)打磨墙面 (b)涂胶水(d)基础梁上钻孔(e)基础梁钻孔处注胶(f)转角处箍筋绕过钢筋(g)转角处箍筋(h)柱模板(c)刮平纤维布183.混凝土多孔砖模型结构振动台试验研究混凝土多孔砖模型结构振动台试验研究 (i)墙体拉接筋(j)拉接筋与墙体内部连接(k)模板全图 (l)灌浆料的浇注(m)拆模(n)清洁基础(o)灌浆料封住基础 193.混凝土多孔砖模型结构振动台试验研究混凝土多孔砖模型结构振动台试验研究带构造措

12、施模型破坏裂缝图 203.混凝土多孔砖模型结构振动台试验研究混凝土多孔砖模型结构振动台试验研究无措施模型破坏裂缝图 213.混凝土多孔砖模型结构振动台试验研究混凝土多孔砖模型结构振动台试验研究加固后模型破坏裂缝图 AB34(0.2)34(0.2)34(0.8)34(0.4)25(0.45)34(0.4)25(0.5)34(0.25)34(0.35)34(0.5)34(0.35)17(0.3)5(0.2)21(0.55)34(0.2)223.混凝土多孔砖模型结构振动台试验研究混凝土多孔砖模型结构振动台试验研究()H f 0 max0.707()H f A B/Hz AfBfrffmax()H f

13、 各工况下带构造措施模型的自振频率和阻尼比的测试结果 自振频率和阻尼比自振频率和阻尼比233.混凝土多孔砖模型结构振动台试验研究混凝土多孔砖模型结构振动台试验研究各工况下无构造措施模型的自振频率和阻尼比的测试结果 各工况下加固后模型的自振频率和阻尼比的测试结果 自振频率和阻尼比自振频率和阻尼比243.混凝土多孔砖模型结构振动台试验研究混凝土多孔砖模型结构振动台试验研究振型振型253.混凝土多孔砖模型结构振动台试验研究混凝土多孔砖模型结构振动台试验研究 01234500.40.81.2工况2工况18工况3401234500.51工况2工况18工况34加速度反应(g)楼层 加速度反应(g)楼层(e

14、)加固后结构 x 向加速度反应 (f)加固后结构 y 向加速度反应 加速度反应加速度反应263.混凝土多孔砖模型结构振动台试验研究混凝土多孔砖模型结构振动台试验研究位移反应位移反应层间位移角 273.混凝土多孔砖模型结构振动台试验研究混凝土多孔砖模型结构振动台试验研究地震力分布地震力分布计算值为底部剪力法的计算结果 283.混凝土多孔砖模型结构振动台试验研究混凝土多孔砖模型结构振动台试验研究构造柱钢筋应变构造柱钢筋应变1 A2 A3 A123456879111210七度小震时10号应变片 七度大震时10号应变片 九度大震时10号应变片 293.混凝土多孔砖模型结构振动台试验研究混凝土多孔砖模型

15、结构振动台试验研究玄武岩纤维布应玄武岩纤维布应变变AB10978 时间（s）七度小震时10号应变片时间（s）九度大震时10号应变片 1745810-613126435303.混凝土多孔砖模型结构振动台试验研究混凝土多孔砖模型结构振动台试验研究结论1.不带构造措施模型结构的抗震能力比较弱，裂缝开展较早，结构整体性较差；2.带构造措施模型结构的抗震能力明显优于不带构造措施的模型结构；3.用玄武岩纤维布加固后的模型，当施工良好时，纤维布能够与砌体共同作用，加固后结构能够承受更大的地震作用，裂缝开展较加固前更加充分，加固后结构自振频率大于加固前结构，结构的整体性能明显改善，结构抗震能力显著提高，说明加固措施有效。31谢谢！