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防震减灾网>>科学研究>>典型实例 >> 缩尺方法对料石墙体抗震性能的影响

典型实例

缩尺方法对料石墙体抗震性能的影响
作者:缩尺方法对料石墙体抗震性能的影响时间:2015-05-25

试验目的

料石墙体由于砌块自重大、施工困难等因素,国内外学者大多采用特定的墙体缩尺、砌块足尺的缩尺模型,即墙体高、宽为实际尺寸0.5,料石砌块的尺寸及料石砌块表面粗糙程度采用实际尺寸。为了克服该模型并不完全符合相似比理论。对料石墙体试验方法进行探究,得出更符合实际情况的缩尺模型。开展了足尺试件及2种缩尺试件的水平低周反复荷载试验。通过对比破坏特征、各阶段剪应力和水平位移角以及抗震性能等指标,对2种缩尺模型进行分析。

试验概况

1、 试件设计及制作

 试验中的3个试件均为粗料石墙体,采用东南沿海地区常用的有垫片铺浆法砌筑.砂浆设计强度为

M5,墙体竖向压应力为0.5MPa。试件示意图见图2,试件参数见表1。表中,试件W-1为足尺试件,试件SW-1和SW-2为0.5缩尺试件.试件SW-1的墙体尺寸为足尺模型的0.5,但石砌块采用足尺砌块,石砌块表面粗糙程度及砂浆层厚度也与足尺模型相同;试件SW-2严格按照相似比理论,墙体尺寸、石砌块尺寸、石砌块表面粗糙程度和灰缝厚度均为足尺模型的0.5.根据相似比理论,缩尺墙体的相似关系见表2。

图202.png

 

图203.png

2 试件示意图

图204.png

2、加载装置及加载方案

本试验为拟静力试验,加载装置由竖向加载系统和水平加载系统2个部分组成(见图1)。竖向荷载

由墙体顶部的千斤顶通过分配梁施加到墙体顶面;水平荷载通过电液伺服加载系统施加在墙体顶梁上.千斤顶与加载梁之间放置滑车,以减小摩擦力.试验中,水平荷载采用力和位移混合控制加载.足尺试件的第1级荷载取为100KN,其后每级增量为50KN,每级水平力推、拉方向上各加、卸载1次.力控制加载至墙体位移角约1/4000(即墙体水平位移接近1mm)时,转为位移控制。位移控制时,每级位移角分别取为±1/2000±1/1000±1/500±1/2500±1/100,除最后一级外,每级位移循环3次.缩尺试件的第1级荷载取为20KN,其后每级增量为20KN,加载至墙体开裂转为位移控制,每级位移取开裂位移的倍数.试验过程中,若试件产生严重破坏不适宜继续加载,停止试验。

主要测量参数

墙体位移计布置图见图3。图中位移计1、位移计3和位移计9为普通位移计,利用静态应变采集仪TST3826进行采集.位移计1,3,5,9用于监测地梁和顶梁的竖向位移;位移计2为MTS液压伺服加载系统配套的磁致伸缩位移传感器,在位移加载过程中起控制作用;位移计4和位移计6分别用于监测顶梁和地梁的水平位移;位移计7和位移计8用于监测墙体对角方向变形。

图205.png

图3 位移计布置图

试验结果

加载初始阶段,墙体受拉侧出现水平裂缝;随着水平位移的逐渐增大,墙体出现双向阶梯状剪切裂缝,最后以双向阶梯状裂缝充分开展、两端墙角石砌块压碎为标志破坏。墙体呈现弯曲剪切复合破坏模式,且以剪切破坏为主。各试件最终状态如图4所示。从破坏模式上看,2种缩尺模型均与足尺模型试验结果吻合良好。

图206.png

图4 试件破坏形态

 

图207.png图208.png

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图5 滞回曲线

图210.png图211.png

图6 骨架曲线                            图7 图解法示意图

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图8 刚度退化曲线

 

徐明,时丹,赵娜等..缩尺方法对料石墙体抗震性能的影响[J].东南大学学报,2013,43(6):1287-1292. 

http://d.g.wanfangdata.com.cn/Periodical_dndxxb201306029.aspx