砌体与HPFL组合圈梁构造柱房屋结构抗震试验研究

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近年来的地震灾害统计表明,我国广大农村地区的砌体房屋有一大部分抗震能力不足,这也导致了砌体结构在地震作用下受损比其他结构严重的多。针对传统砌体结构所采用混凝土圈梁、构造柱繁琐的施工工序,本文提出了用砌体与HPFL组合圈梁构造柱,抗震性能好且施工简单。多层砌体结构所受的水平地震作用主要由墙体及高性能水泥复合砂浆钢筋网薄层(HPFL)条带与砖砌体组合而成的圈梁构造柱弱框架体系两部分承担,当地震作用足够大时,中间的墙体会产生交叉斜裂缝甚至倒塌,剩下周边的HPFL条带与砖砌体组合成的圈梁构造柱结构体系单独来承担地震作用。本文通过足尺寸模型的砌体与HPFL组合圈梁构造柱的振动台试验,来分析组合结构的抗震能力。试验结果表明,当荷载取为一层荷载,砌体与HPFL组合圈梁构造柱结构加固条带宽度为240mm时,抵抗变形能力比加固宽度为180mm宽提高了将近三成,以此相同条件下加固条带的抗震效果与宽度成正比。与单面加固相比,双面加固的抗震效果更好,其抗震承载能力有大幅提高,最高可以提高将近六成。砌体与HPFL组合圈梁构造柱有着良好的抗震性能,既可以对已有砌体房屋进行加固也适合新建砌体房屋,砌体与HPFL组合圈梁构造柱可以代替传统的砖混结构。根据试验结果和理论分析,本文提出了HPFL窄条带抗震计算公式,可供工程结构设计时参考使用。对本次试验,当抗震设防烈度为6度时,HPFL条带宽度宜取180mm,并当为一种构造措施;当抗震设防烈度为7度时,HPFL条带宽度宜取240mm;当抗震设防烈度为8度时,HPFL条带宽度宜取360mm。
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