
人口的增加,可耕土地面积的减少,限制粘土砖的生产和使用成为我国保护耕地节约能源的一项根本措施。随着改革开放的深入,墙体改革势在必行。但用什么材料替代粘土砖,在经济技术方面和人们的感觉上更易于被接受,是广大工程技术人员需认真研究的课题。
近几年,混凝土空心砌块以其良好的力学性能和物理性能,引起国内工程界的关注。配筋砌体以其优良的抗震性能和灵活的施工操作及较短的施工周期,在部分地区被大量使用。目前混凝土空心砌块砌体的配筋形式可分为约束配筋和均匀配筋两种。均匀配筋即目前国外常采用的将所有孔洞均配以钢筋并浇灌混凝土芯柱,同时配置一些水平钢筋。而约束配筋即有选择地浇灌钢筋混凝土芯柱,并配置水平钢筋。限于经济条件,我国砌体的配筋量相对比国外要少,多采用约束配筋。但是就芯柱配筋和水平配筋的量来讲仍是较多的,这样虽然提高了砌体的抗震性能和承载力,但也大大地增加了工程造价。
对于圈梁和构造柱在改善砌体结构的抗震性能方面的研究,我国近二十余年开展得很多,并取得一批很有价值的研究成果。研究结果表明:设置圈梁和构造柱的砌体结构在水平荷载作用下,其开裂荷载和极限强度均有提高,且其变形、延性及耗能性能均有较大改善。但在《砌体结构设计规范》和《多层砖房设置钢筋混凝土构造柱抗震设计与施工规程》中对圈梁和构造柱只给出了构造上的规定,而在具体的设计计算公式中并未反映。本文在约束配筋和构造柱的概念下,将就构造柱和圈梁的有限元分析进行研究和探讨。
我国《砌体结构设计规范》对于受剪构件的承载力计算在考虑竖向压力时,采用下式计算。为恒载标准值产生的平均压应力。但对于设置圈梁的墙体来说,由于圈梁的整体作用和砌体的内拱作用可能有一部分竖向荷载传到圈梁的两端,而只有一部分传给了下边的墙体。
文献在这方面进行了探讨,文中采用基床系数法的基本假定和计算方法,即设砌体上任一点所受的竖向线荷载。
说明当构造柱的间距足够大时,上部结构传下的均布荷载q均由砌体承担;若构造柱间距为零时,即构造柱连成一体,成为混凝土墙体时,上部传下的均布荷载均由混凝土墙体承担。严格地讲,由于砌体的内拱作用,上部结构传下的荷载a并不是均匀分布的,并且在构造柱间距较小时,砌体的内拱作用即可承担上部结构传下的荷载,而圈梁基本上不承担竖向荷载,圈梁有可能作为砌体内拱的拉杆只承受轴向拉力。
由式我们可以对有圈梁的砌体所受的竖向压应力进行分析,进而可对规程中砌体结构抗剪强度计算公式的系数进行调整。本文认为依据构造柱的间距和圈梁的截面尺寸对作用于砌体上的竖向压应力的系数进行调整更为合理。
我国《混凝土小型空心砌块建筑技术规程》对于设置芯柱普通混凝土小砌块墙体的截面抗剪验算公式其中第三项是芯柱中钢筋的影响。若不考虑纵筋的销栓作用,则此项是考虑砌体截面的抗弯能力对抗剪的影响。若以试验结果的统计回归,则此项内包含了纵筋的销栓作用和抗弯强度的影响。是考虑芯柱面积大小的影响而乘的系数。
将芯柱抗剪强度一项取为在均布荷载作用下的钢筋混凝土构件斜截面抗剪强度计算公式,只是第二项是芯柱纵筋的影响而非箍筋的影响,且按实际数量考虑芯柱的作用进行计算的。
对带边框的砌块墙体的抗震性能进行了研究,认为:边框与墙体的相对刚度,竖向压力以及墙体的高宽比是影响试件极限承载力的重要因素。并由分析认为试件的极限承载力是由两项组成的。即上式中去掉第三项。但是,过大的边框并不能充分发挥作用,不会大幅度提高墙体的承载能力。即带有圈梁和构造柱的墙体,当构造柱间距在一定范围内时,可以认为墙体的水平承载力由两项组成,即砌体和构造柱的承载力之和。而当构造柱间距较大时构造柱对墙体的水平承载力影响可以忽略。
专业从事有限元分析公司│有限元分析│CAE分析│FEA分析│技术服务与解决方案
杭州那泰科技有限公司
本文出自杭州那泰科技有限公司www.nataid.com,转载请注明出处和相关链接!

手机直线:
咨询热线:0571-56211150







