混凝土空心砌塊MY8，它具有取材容易、制作簡(jiǎn)單、施工操作方便等優(yōu)點(diǎn),特別是它的塊型設(shè)計(jì)為在砌塊中配置鋼筋、提高砌塊砌體的強(qiáng)度和變形能力創(chuàng)造了條件,從而可大大提高其抗震性能,達(dá)到抗震設(shè)防的目標(biāo)。1989年的抗震設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定了小砌塊砌體結(jié)構(gòu)比粘土磚砌體的高度和層數(shù)均要降低3和一層,即8度區(qū)只允許建五層。這就為推廣應(yīng)用小砌塊砌體設(shè)置了高度障礙。從開發(fā)小砌塊砌體的應(yīng)用出發(fā),我們首先按常規(guī)設(shè)置芯柱的做法,對(duì)一幢六層住宅的標(biāo)準(zhǔn)平面,截取二個(gè)開間進(jìn)行了靜力和動(dòng)力試驗(yàn)。結(jié)果表明,只要采取相應(yīng)的抗震措施和滿足強(qiáng)度驗(yàn)算的條件下,8度區(qū)建造六層建筑是完全可能的。隨著城市建設(shè)發(fā)展的需要,對(duì)房屋高度也提出了更高的要求。在多層建筑中,按照防火規(guī)范規(guī)定可以建到九層,并認(rèn)為是經(jīng)濟(jì)合理的。為此我們針對(duì)小砌塊砌體結(jié)構(gòu)能否達(dá)到九層問題進(jìn)行了論證。結(jié)合我們?cè)诖u混結(jié)構(gòu)中提出的設(shè)置鋼筋混凝土構(gòu)造柱來(lái)提高抗震能力的啟發(fā),擬在九層小砌塊砌體中,將墻體交接部分芯柱改為集中配筋的構(gòu)造柱,其余墻段中部及洞口兩側(cè)仍保留芯柱,并適當(dāng)增大構(gòu)造柱的配筋率。目的是增強(qiáng)九層小砌塊砌體結(jié)構(gòu)的抗彎能力,從而提高其抗震性能,滿足8度的設(shè)防要求。

2模型設(shè)計(jì)與制作21模型相似關(guān)系與相似系數(shù)為了使模型與原型房屋之間存在可以確定的對(duì)應(yīng)關(guān)系,使相對(duì)應(yīng)的物理量之間存在常數(shù)比例關(guān)系,模型參數(shù)的選取按照實(shí)際原型參數(shù)按相似理論的要求來(lái)確定,模型的相似關(guān)系及相似系數(shù)取值見下表1。表1模型的主要相似關(guān)系及相似系數(shù)物理量相似系數(shù)相似關(guān)系相似系數(shù)取值幾何尺寸4應(yīng)力1強(qiáng)度1彈性模量1質(zhì)量16密度/30371(1)0324(2)時(shí)間(/)1/2244(1)2276(2)力21應(yīng)變1位移4加速度櫣櫣/0673(1)1065(2)注:相似系數(shù)取值(1)為六層,(2)為九層模型。22模型概況模型房屋為原型房屋的標(biāo)準(zhǔn)單元,墻厚取190小型空心混凝土砌塊,層高27。模型墻厚475。六層模型墻體內(nèi)均為按規(guī)范設(shè)置的芯柱;九層模型墻體在交接處均改設(shè)構(gòu)造柱,墻段中部設(shè)芯柱。兩幢模型的平剖面見圖1、2、3、4。圖1六層模型平面圖圖2六層模型剖面圖23模型附加質(zhì)量的確定在抗震動(dòng)力模型試驗(yàn)中,一般情況下原型與模型處于同一加速度場(chǎng)中,即重力加速度相似系數(shù)=1;因此為了保證豎向重力與水平慣性力的原型值與模型值保持同一比例,使模型嚴(yán)格模擬原型受力狀態(tài),水平加速度相似系數(shù)應(yīng)取櫣==1。圖3九層模型平面圖圖4九層模型剖面圖要求模型材料密度是原型材料密度的4倍,但由于一般情況下模型與原型采用同一種材料制作,材料密度不變。因此只有通過施加一定的附加質(zhì)量塊,以提高模型的名義密度。由于受模型空間尺寸的限制,模型的名義密度相似系數(shù)達(dá)不到=1/4的要求,使櫣=1,而只能使櫣接近1。本試驗(yàn)中,考慮到附加質(zhì)量塊施加在樓板上,通過樓板將荷載傳至模墻,而橫墻壓應(yīng)力在模墻受剪時(shí)是一很重要的參數(shù)。因此附加質(zhì)量塊施加的原則是使模型橫墻上的壓應(yīng)力與原型房屋橫墻應(yīng)力相等,以滿足=1的相似關(guān)系。3模型試驗(yàn)方案31測(cè)量?jī)?nèi)容及測(cè)量?jī)x器的設(shè)置水平位移的測(cè)量:采用位移計(jì),通過表架安裝在樓層標(biāo)高處,測(cè)量模型房屋在水平反復(fù)靜力荷載作用下樓層的水平位移情況。應(yīng)變測(cè)量:為測(cè)量在反復(fù)水平靜力荷載作用下芯柱、構(gòu)造柱的應(yīng)變情況及墻體的應(yīng)變情況,模型設(shè)置鋼筋應(yīng)變片。32試驗(yàn)制度本模型采用動(dòng)力與靜力交錯(cuò)加載,以靜力加載為主、動(dòng)力加載為輔的加載制度。靜力試驗(yàn)采用靜力反復(fù)循環(huán)加載的方式。