低周反复荷载作用下砌体墙转动变形及抗侧刚度研究.pptx

低周反复荷载作用下砌体墙转动变形及抗侧刚度研究砌体结构应用广泛且现阶段保有量较大,随着墙体材料的革新和建造技术的发展,砌体结构仍有较大的应用空间。砌体结构建筑因砌体材料的脆性性质而抗震性能相对较差,针对砌体结构抗震减震的研究任重道远。
传统砌体墙抗侧刚度计算模型所采用的无转动假定与结构震害中所表现的墙体破坏模式不符,仅考虑弹性阶段弯曲变形和剪切变形的传统弹性抗侧刚度难以真实地反映弹塑性阶段墙体转动的影响。基于表象学的试验分析是对砌体墙转动变形研究的重要技术路径,课题就砌体墙转动变形展开以下研究工作:通过对砌体结构的调研考察,总结了11种以“矩形”、“凸形”、“L形”为基本形的墙体立面形状组合,并以基本形为依据指导试验试件选型。
本课题分两批次共完成7片足尺砌体墙的拟静力试验,其中矩形墙体2片,由2种高宽比工况组成;凸形墙体3片,由3种窗下墙约束工况组成;L形墙体2片,由2种窗下墙约束工况组成。基于试验现象、滞回曲线、骨架曲线、延性以及耗能指标等基础试验数据,剖析了试验墙体的抗震性能。
从理论分析的角度出发,对矩形、“凸”形以及“L”形3种立面形状砌体墙可能出现的转动变形形状进行了定性预测分析,并与试验现象中出现的转动变形形状进行比对以验证定性预测分析的正确性。给出了砌体墙水平初裂缝相对位置的预判不等式以预测墙体转动变形形状。
从墙体的抗侧刚度退化规律出发,对砌体墙的转动进行量化分析。将墙体开裂后的抗侧刚度退化归因于转动变形的出现,并将此部分抗侧刚度退化定义为等效转动变形刚度退化。
引用多级抗震性能目标位移角限值对应的抗侧刚度退化来评估等效转动变形刚度退化程度。通过对7片砌体墙的拟静力试验数据交叉对比分析,讨论了高宽比、立面形状、约束条件以及水平力方向4个影响因素引起的等效转动变形刚度退化程度的差异。