隔墙隔音防火解决方案

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蒸压加气混凝土砌块承重墙静力和抗震性能的研究




由文献[14]知,当砂浆达到一定强度(≥M5.0)之后对砌体强度的影响不大;

同时由有限元的分析结果可知,墙体中水平正应力σx的数值相对较小,对墙体

的破坏所发挥的作用较小,故为简化计算可忽略不计。考虑到加气混凝土砌块墙

的应用范围,墙体的σ0/fm基本处于0~0.6之间,故墙体属于受拉破坏,根据

主拉应力理论有:

2

−+⎜0⎟+τxy2≤fV0,m

2⎝2⎠

(3-1)

本文考虑墙体在受拉破坏时的砌体的弹塑性性质和剪应力对破坏的影响[14],引入系数1ξ,故上式变为:

2

−+⎜0⎟+τxy2≤fV0,m

2⎝2⎠ξ

由(3-2)式得到抗剪强度平均值的表达式:

(3-2)

fV,m=fV0,mξ(1+

σ0

fV0,m

)

(3-3)



fV0,mfm=

1σ0

ξ(1+12)

12fm

(3-4)

同时,引入墙体高宽比和不均匀剪力的影响,由此加气混凝土砌块墙受拉破

坏的简化计算公式可表达为如下形式:

fV=

fV0,m

ζ

ξ(1+

σ0

fV0,m

)⋅η

(3-5)

32

σ0

⎛σ⎞

σ0

⎛σ⎞1

37

其中fV

fV,m

第三章蒸压加气混凝土砌块横墙抗震抗剪性能研究

—墙体的抗剪强度;

—墙体的抗剪强度平均值;

fV0,m—墙体无竖向正应力时的抗剪强度平均值;

fm

ζη

—砌体抗压强度平均值,根据文献[14],fmfV0,m可取12.0;

—墙体的剪力不均匀系数,可取1.2;

—高宽比影响系数,当0.34
H、B—墙体的高和宽;

ξ

—为受拉破坏时砌体的弹塑性性质和剪应力对破坏的影响系数,此系

数是根据试验和有限元资料的拟合所得,取为2.0。

由图3-3中公式(3-4)与试验和有限元结果的比较可知,本文所提公式

与试验和有限元分析结果基本吻合且偏于安全。

当0.6<σ0<1.0时,根据试验现象和有限元分析认为是受压破坏阶段。由于

缺乏试验资料及有限元分析的局限性,故未给出公式,在图3-3中只表示了其

破坏趋势。

3.5构造柱增强墙体抗剪承载力的研究

素墙体在水平地震作用下表现出较大的脆性,耗能能力和变形能力均较差,故将其应用到结构中必须采取一定的加强措施,本节着重研究此类墙体在配置构造柱和圈梁后的抗震性能的改善。其中构造柱截面尺寸为250mm×250mm,配有4Φ14纵向钢筋,圈梁为截面尺寸为250mm×250mm,配有4Φ12纵筋,柱间距为2.5m,层高为2.8m。

3.5.1加载方法的确定

在有限元分析中,为了确定合适的加载方式,特对力加载方案和位移加载方

案这两种加载方法进行了对比,对比结果如下。

3.5.1.1力加载模型

在采用力加载方式时,为了克服力加载模型在接近或尚未达到极限荷载时出现计算不收敛的缺点,在建立墙体的分析模型时,构造柱和圈梁的混凝土和加气混凝土砌块砌体分别采用如图3-13和图3-14所示的简化弹塑性本构关系模

型,由材料模型原因产生的误差在工程容许的范围之内。对模型进行单调加载,其荷载位移关系曲线如图3-15所示,从此曲线中可以看出墙体在弹性阶段和弹

塑性阶段的受力情况,并能从曲线可得到墙体的开裂荷载值和极限荷载值。

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第三章蒸压加气混凝土砌块横墙抗震抗剪性能研究

图3-13混凝土应力应变曲线图3-14砌体的应力应变曲线

图3-15墙体在单调荷载下荷载位移曲线

从此模型的分析过程及结果来看,力加载模型得到的荷载位移曲线,最多只能计算到墙体的极限荷载,墙体达到极限荷载后如再继续加载,计算就不再收敛,不能得到曲线的下降段,故此方法在反映墙体的承载力和变形的关系时存在一定的不足。

3.5.1.2位移加载模型

对模型施加位移,采用位移收敛准则,混凝土和砌体均采用带有下降段的本