混凝土空心砌块MY8，它具有取材容易、制作简单、施工操作方便等优点,特别是它的块型设计为在砌块中配置钢筋、提高砌块砌体的强度和变形能力创造了条件,从而可大大提高其抗震性能,达到抗震设防的目标。1989年的抗震设计规范规定了小砌块砌体结构比粘土砖砌体的高度和层数均要降低3和一层,即8度区只允许建五层。这就为推广应用小砌块砌体设置了高度障碍。从开发小砌块砌体的应用出发,我们首先按常规设置芯柱的做法,对一幢六层住宅的标准平面,截取二个开间进行了静力和动力试验。结果表明,只要采取相应的抗震措施和满足强度验算的条件下,8度区建造六层建筑是完全可能的。随着城市建设发展的需要,对房屋高度也提出了更高的要求。在多层建筑中,按照防火规范规定可以建到九层,并认为是经济合理的。为此我们针对小砌块砌体结构能否达到九层问题进行了论证。结合我们在砖混结构中提出的设置钢筋混凝土构造柱来提高抗震能力的启发,拟在九层小砌块砌体中,将墙体交接部分芯柱改为集中配筋的构造柱,其余墙段中部及洞口两侧仍保留芯柱,并适当增大构造柱的配筋率。目的是增强九层小砌块砌体结构的抗弯能力,从而提高其抗震性能,满足8度的设防要求。
2模型设计与制作21模型相似关系与相似系数为了使模型与原型房屋之间存在可以确定的对应关系,使相对应的物理量之间存在常数比例关系,模型参数的选取按照实际原型参数按相似理论的要求来确定,模型的相似关系及相似系数取值见下表1。表1模型的主要相似关系及相似系数物理量相似系数相似关系相似系数取值几何尺寸4应力1强度1弹性模量1质量16密度/30371(1)0324(2)时间(/)1/2244(1)2276(2)力21应变1位移4加速度櫣櫣/0673(1)1065(2)注:相似系数取值(1)为六层,(2)为九层模型。22模型概况模型房屋为原型房屋的标准单元,墙厚取190小型空心混凝土砌块,层高27。模型墙厚475。六层模型墙体内均为按规范设置的芯柱;九层模型墙体在交接处均改设构造柱,墙段中部设芯柱。两幢模型的平剖面见图1、2、3、4。图1六层模型平面图图2六层模型剖面图23模型附加质量的确定在抗震动力模型试验中,一般情况下原型与模型处于同一加速度场中,即重力加速度相似系数=1;因此为了保证竖向重力与水平惯性力的原型值与模型值保持同一比例,使模型严格模拟原型受力状态,水平加速度相似系数应取櫣==1。图3九层模型平面图图4九层模型剖面图要求模型材料密度是原型材料密度的4倍,但由于一般情况下模型与原型采用同一种材料制作,材料密度不变。因此只有通过施加一定的附加质量块,以提高模型的名义密度。由于受模型空间尺寸的限制,模型的名义密度相似系数达不到=1/4的要求,使櫣=1,而只能使櫣接近1。本试验中,考虑到附加质量块施加在楼板上,通过楼板将荷载传至模墙,而横墙压应力在模墙受剪时是一很重要的参数。因此附加质量块施加的原则是使模型横墙上的压应力与原型房屋横墙应力相等,以满足=1的相似关系。3模型试验方案31测量内容及测量仪器的设置水平位移的测量:采用位移计,通过表架安装在楼层标高处,测量模型房屋在水平反复静力荷载作用下楼层的水平位移情况。应变测量:为测量在反复水平静力荷载作用下芯柱、构造柱的应变情况及墙体的应变情况,模型设置钢筋应变片。32试验制度本模型采用动力与静力交错加载,以静力加载为主、动力加载为辅的加载制度。静力试验采用静力反复循环加载的方式。
