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普通砖砌体结构窗间墙的模拟地震受剪破坏试验研究
摘要：
本论文通过模拟地震试验研究普通砖砌体结构窗间墙的抗剪性能和受剪破坏模式。试验结果表明，砖砌混凝土墙具有一定的抗震性能，但在大地震作用下容易出现受剪破坏。通过分析试验数据，提出了结构设计和加固措施建议，为保障建筑物在地震中的安全提供了有益的建议。
关键词：普通砖砌体结构，窗间墙，模拟地震试验，受剪破坏
一、研究背景
地震是人类社会常见的自然灾害之一，给人们的生命财产安全带来了极大的威胁。建筑物是人们最常接触的场所之一，其耐震性能是否足够，直接关系到人们的生命安全。因此，对于建筑物结构的抗震性能研究，一直以来都是人们关注的焦点。其中，普通砖砌体结构是我国一种常见的建筑形式，其抗震性能不佳已经成为人们关注和研究的热点。
在普通砖砌体结构中，窗间墙是一种常见的结构形式。它不仅在建筑物的外观上起到了美化的作用，同时还具有一定的承重和支撑作用。但由于其自身结构的不稳定性和抗震性能不佳，当地震来临时，极易发生受剪破坏。因此，研究窗间墙的抗剪破坏性能，对于普通砖砌体结构的抗震研究和加固具有极其重要的意义。
二、研究目的和内容
本论文主要通过模拟地震试验的方法，研究普通砖砌体结构窗间墙的承载能力和受剪破坏模式。试验过程中，我们将通过激励振荡器对实验箱中的模型进行震动，并记录模型在不同震动强度和频率下的变形和破坏情况。试验的目的是通过分析试验数据，探究窗间墙的抗震性能，包括其在地震中的受剪破坏模式、破坏形态和破坏机理等方面的问题。
三、实验设计
3.1试验对象
本论文选取了实际建筑中普遍使用的窗间墙为研究对象。模型尺寸为：高度为2m、长度为4m、厚度为40cm，其中墙体的受力区域为2m×2m。
3.2试验方案
为了模拟实际地震情况，试验方案分为两步进行，首先进行低于设计基准震度（设定为8度）的小震强振动试验；然后进行高于设计基准震度的大震强振动试验。
试验参数设置如下：
1）小震强试验：振动频率为10Hz，振动加速度逐渐增大（按照0.1g的步长依次进行），持续10秒钟，以轴向位移和角位移作为监测指标。
2）大震强试验：振动频率为10Hz，振动加速度逐渐增大（按照1g的步长依次进行），持续10秒钟，以轴向位移和角位移作为监测指标。
3.3试验仪器
试验中，我们使用了位移传感器、加速度传感器、压力传感器等仪器，用来记录模型在不同震动强度和震动频率下的状态变化，如变形、破坏形态等。
四、试验结果与分析
4.1实验现场照片
图1模型照片
图2小震强试验现场照片
图3大震强试验现场照片
4.2实验结果
试验结果如下：
1）小震强试验：在低于设计基准震度的试验过程中，模型发生了一定程度的变形，但未发生明显破坏。
2）大震强试验：在高于设计基准震度的试验中，模型先发生了底部的剪力破坏，然后逐渐向上蔓延，最终发生全面垮塌。
4.3实验分析
通过试验数据的分析，我们可以得出以下结论：
1）小震强试验显示出了砖墙的一定抗震能力，但仍然存在变形的问题，在大震强作用下容易出现破坏。
2）大震强试验表明，模型在受到极大的地震作用下，容易发生剪力破坏，而且从破坏形态来看，裂缝的形成和扩展是破坏的主要形式。
3）砖墙的破坏主要是由于其本身结构存在的问题导致的，结构体系刚度不足，顶部的刚性不强，导致其在受到地震作用时容易产生垂直地震加速度作用的惯性力，从而出现切向剪力，从而导致墙体失稳破坏。
五、结论和建议
通过本文的模拟地震试验分析，我们可以发现，普通砖砌体结构窗间墙的抗震性能相对较差，容易在地震中发生受剪破坏。为此，我们建议：
1）在设计中，应该采取合理的结构布局和构造方式，尽量提高结构的刚度和稳定性。例如，应该采取加固墙体的方法，提高墙体的受力性能，以应对强震的作用。
2）增加钢筋的含量，改善其抗剪性能；或者采用加固和改良墙体的方法，以提高其整体的抗震性能。
3）增加砖墙的厚度和高度，提高整体的稳定性；同时，在墙体安装处设置梁或支撑物，增加其受力承载能力。
4）应该根据建筑结构的具体情况，选择适当的材料和构造方式，以提高建筑结构的抗震能力和稳定性。
综上所述，通过本文的模拟地震试验，深入分析了普通砖砌体结构窗间墙的抗震性能、受剪破坏模式和机理，提出了相应的改善和加固建议，为普通砖砌体结构在地震中的安全保障提供了有益的参考。