承重石墙滑移隔震缝基本力学性能试验研究

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石结构是我国东南沿海地区村镇民居建筑的主要结构形式。由于石材是脆性材料且多数采用干砌甩浆砌筑,大量石结构存在重大抗震安全隐患。为改善石结构建筑的抗震性能,本文对花岗岩界面摩擦性能和石结构摩擦滑移隔震技术进行了研究。进行了10组双剪试件的低周往复加载试验。研究了机切面、抛光面、荔枝面三种石材界面在不同竖向压应力水平下的摩擦性能,分析了不同石材界面的滞回性能、摩擦系数及其变化规律。试验结果表明:(1)三种不同石材界面的滞回曲线呈长方形,符合库伦摩擦模型;(2)各种不同石材界面最大静摩擦系数在0.51-0.61之间;(3)各种不同料石界面动摩擦系数在0.71-1.06之间。六次循环加载后,动摩擦系数基本稳定,从大到小依次为机切面、抛光面、荔枝面。提出了两种适用于石结构的摩擦滑移隔震技术,包括钢板-料石摩擦滑移隔震缝和双层钢板摩擦滑移隔震缝。进行了双剪试件的低周往复加载试验,对两种摩擦滑移隔震技术的可行性进行了研究。试验结果表明:(1)钢板-料石界面与双层钢板界面的滞回曲线都近似呈长方形,基本符合库伦摩擦模型;(2)不同竖向压应力下钢板-料石界面最大静摩擦系数在0.28-0.45之间;(3)钢板-料石界面的动摩擦系数随循环加载次数的增多而增大;(4)双层钢板界面起滑时的摩擦系数为0.23,但摩擦系数随循环加载次数的增多而增大;(5)采用二硫化钼润滑的双层钢板界面的摩擦系数为0.15-0.18,摩擦系数稳定,可用于石结构房屋摩擦滑移隔震。进行一片带双钢板摩擦滑移隔震缝石墙试件的低周往复加载试验,研究了隔震墙体的滞回性能及摩擦系数的变化规律。试验结果表明:(1)采用双层钢板摩擦滑移隔震技术的墙体试件在往复加载过程下的滞回模型基本符合库伦摩擦模型;(2)双层钢板摩擦滑移隔震墙体较少循环次数下的摩擦系数为0.32-0.42;(3)随着循环加载次数的增多,动摩擦系数有一定程度的增大。
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