（土木工程专业论文）底框—抗震墙结构的抗震性能.pdf

纛据抗震墙结构麴抗震褴栽 摘要 底层横架一抗震墙结构是出铡躺濑凝土框架、抗震壤和上郝砖房嚣靴熬燕 帮拣侧力体系掰构成。姥震对，幽予上下绪构形式不问，由于遮两种抗侧力体 淼抗震性能等方面的差异使得这类腐耀的抗震性能较为复杂，结构刚度沿蠛向 分粕不连续，使虞屋大的颧4 向交形发生予栩对薄弱的绒层，薅其它各瑟锱渤变 澎缀小。鸯屋禁令帮往懿变形超过该帮分掏搏静凝靛变形僵。载会发生被繇。 为窳 蒌实疆“枣震不嚣，孛震哥黪，大震不雠”豹藏震嚣粼，建筑竣诗拣震 藏蒎( g b s 0 0 1 t 一2 0 0 1 ) 靖底覆缝秘簌部挺禁屡与生星爨囊浇援窭了鹗确缎宠， 罗格控制瘾鑫程絮帮上都砌体绪稀瀚侧移刚瘴镒：。褪地震是种随祝振动，有 糟难于把握的复杂性和不确定性，戮凇确颧测建筑物所遭遇地震麴特性和参数， 一时尚罐徽到。奁结构内力分毫曙方糍，出予来髓充分考虑结梅韵空汹诈淆、静 弹佼性旗、材料爵效、阻尼交纯等多军中闲素，也存在着欠准确性。抗震设计f i 勺 t e 务怒考虑到地震及其影响的不确嫩性期结构抗震能力的一些规律投结念越 柬，使选取酌建筑撬震结构方案、缀部擒涟靛具备较好静抗震能力，底都裰架。 挽震壤 鐾为一静特殊魏结构形式，凌翳瓣翔勰麟凑、豫章 其摭震矬髓瓣先天不 跫，使建筑耪鬟毒器帮戆葑浆蕊震靛鲢，蓄先痰注耋获震援念设诗，获投零上瀵 豫建簌耪串麴撬震薄弱嚣繁，然嚣释耩鞋必要携抗震诗冀。 本文在已有静辩研成果和设计熨蹴的基础上，就底层框架抗震罐砖穗抗蕊 饿能的若于问题进行了研究。缀暴露斑浚类房屋豹工程设计提供参考壤糖。 滚镳词；底层框架一抗震墙结构# 地髓作胄j ；设计地震动参数：挽震构造措施； 振动周耀；弹塑性艨蚓位移；攮型；秘力弹塑性对稔分橱；静力稚覆分析。 a s e i s m i cp e r f o r m a n c eo fs u b l a y e rf r a m e - s h e a rs t r u c t u r e a b s t r a c t n l es u b l a y e rf r a m e * s h e a rs t r u c t u r ec o n s i s t so ft h et w ok i n d so fl o a d - b e a r i n g a n da n t i * i n t e r n lf o r c es y s t e mi nt h er e i n f o r c e dc o n c r e t ef r a m e 。t h ea n t i - s e i s m i cw a l l a n dt h eu p s i d eb r i c kh o u s e i fe a r t h q u a k eo c c u r s ，b e c a u s eo ft h et w od i f f e r e n t s t r u c t u r es y s t e m s ，a n dt h ed i f i e t e p e eo fa n t i - l a t e r a lf o r c es y s t e m a n t i ，s e i s m i c f u n c t i o no ft h e s ek i n d so fh o u s ei sc o m p l e x u n e v e no f 也ev e r t i c a lr i g i d i t yc a b s e s t h er e l a t i v e l y 雠a ks u b t a y e rh a sg r e a tl a t e r a ld e f o r m a t i o n b u to t h e r sh a sl i u l el a t e r a l d e f o r m a t i o n 。i fd i s t o r t i o ns u r p a s s e st h eu t m o s tl i m i to fs o m ec o m p o n e n t so ft h e h o u s e ，t h eb r e a k a g et a k ep l a c e i no r d e rt og u a r a n t e et h er e a l i z a t i o no fa n t i - s e i s m i cd e s i g n 涮n c i p l e ，c o d ef o r s e i s m i c d e s i g n o f b u i l d i n g s ( g b 5 0 0 1 1 * 2 0 0 t ) e x p l i c i t l ys t i p u l a t e o f t h e t w o k i n d s a n t i i a t e m lf o r c es y s t e ma n dc o n t r o lt h er a t i os t r i c t l y i t sh a r d 协h o l di t ，b e c a u s e e a r t h q u a k ei sar a n d o mv i b r a t i o n i t sd i 菇c u l tt oe x a c t l yf o r e c a s tt h ec h a r a c t e r i s t i c s a n dp a r a m e t e ro f t h ee a r t h q u a k e + i t st a c k i n ga c c u r a c yi nt h ea s p e c to f t h ea n a l y s i s0 1 1 t h es w a c t u r ei n t e m a lf o r o 。b e c a u s el a c k i n gt h ea d e q u a t et h i n k i n ga b o u tt h es p a c e f u n c t i o n ，c e n s u r ee l a s t i c i t yn a t u r e ，d a m p i n gc h a n g e s 。硼瓣d u t yo fs e i s m i cd e s i g ni s n o to n l yt oc o n s i d e rt h et m d e f i n i t i o no fe a r t h q u a k ea c t i o na n dt h er e g u i a r i t i e so f a n t i * s e i s m i cf u n c t i o n ，b u ta l s ot oe n a b l et h eb u i l d i n gt oh a v et h eg o o da n t i 。s e i s m i c f u n c t i o nb ys e l e c t i n gp t 勰a n dt h ed e t a i lo f a n t i t s e i s m i cs t r u c t u r e 孙es u b l a y e rf r a m e - s h e a rs t r u c t u r ej sak i n do fs p e c i a ls t r u c t u r ef o r m 。a t p r e s e n tt h ep r o b l e mi s h o wt os o l v ea n dm a k eu pi t sc o n g e n i t a l l yd e f i c i e n t a n t i s e i s m i cf u n c t i o n ，a n dh o wt om a k et h eg o o da n t i - s e i s m i cf u n c t i o na sf a ra s p o s s i b l e 。f o rt h eb e t t e ra n t i - s e i s m i cf u n c t i o n t of u n d a m e n t a l l ye l i m i n a t et h ef r a i l i i n ko ft h es t r u c t u r es h o u l db e f i r s t l yc o n s i d e r e da s s i s 梓i n g 、i t hn e c e s s a r y c o m p u t a t i o n 。 t h ea r t i c l eh a c a r r yo l lt h er e s e a r c ho nc e r t a i nq u e s t i o n si nt h ef o u n d a t i o no f t h es c i e n t i f i cr e s e a r c ha c h i e v e m e n ta n dt h ed e s i g np r a c t i c e k e yw o r d s ：s u b l a y e rf r a m e - s h e a rs t r u c t u r e ；e a r t h q u a k ea c t i o n ；d e s i g np a r a m e t e r s o f g r o u n dm o t i o n ；d e t a i l so f s e i s m i cd e s i g n ；v i b r a t i o np e r i o d ；t h ee l a s t i c - p l a s t i c d i s p l a c e m e n to ff l o o r ；v i b r a t i o nm o d e ；e l a s t i ca n dp l a s t i ct i m e - h i s t o r yd y n a m i c a n a l y s i s ；p u s h - o v e ra n a l y s i s + 插图滂单 鞠1 1 横羹黎平、立露辫2 瓣 。2 零零蘩羲黧瑟瑟4 戮2 ，1 底部两层糕黎一拣震壤结梅露鬣淤懑圈1 5 图2 2 上部四层砖漤绦枣筛受示意豳一一1 6 图2 + 3 底部二层掇热、摭矮墙结构平穰糍鬣麓燃2 2 鬻2 4 上篓砖混续抟壤鬣乎嚣篱墅一- 2 3 瘸2 。妇l 、2 、3 、4 耱鍪x 、￥囊霾澎强激鬻2 9 霞2 5 b5 、6 、7 、g 凝懋x 、y 向投澎掇蕊嚣2 酗2 5 9 、1 0 、 l 、1 2 、1 3 振蓬x 、y 简擞影振型图3 0 圈2 5 d1 4 、1 5 、16 、1 7 、1 8 振型x 、y 向投影振型3 0 凰童。s 蟪震作鼹下羧大楼层反应力趣绒3 2 鹫2 + 7 逑震箨嚣下簸大楼攫赘力盏绞3 3 爨2 8 缝震箨嚣下豢大簇鬻霞移螽黎绫3 3 鬻2 9 地震传惩下最大磺层位移莹线3 莲 熙麓，1 0 ) ( 、y 肉最大楼朦位醪熊线3 4 熙2 。l lx 、y 懿最大鼷嘲证移角曲线3 s 藩2 。t 2x 、y 窝最六搂痿反痉支嚣线3 5 鹫2 ，1 3x 、y 窝鬟夫横搽鹭力篷线鹈 菊3 1t a 魏一2 波浚彭鞠3 7 闰3 2 兰州人工波l a n l 一2 波形图一3 8 圈3 3 兰州人工波l a n 2 2 波形图3 8 强3 + 4 兰娥人工波l a n | 唾2 波形图3 8 强3 。5 羔楚式工波l a n 6 。2 渡形霾3 垂 鬻3 6o r o v t | e 琶黯lb r o a d b e 渡譬a r * 童波形鍪3 爨3 、7l i v e r m o r ev ah o s p i t a l 波v a 辣。、2 波形鹜3 慰3 增楼层反应力麴绒一4 7 潜3 9 楼层层赘力魏娥4 8 霾3 。l 垂楼层囊移燕线翡 嚣3 ，l l 藩藩整移受蘸绫赫 甏3 豫德梅最大爱反横鼷爱瘦力5 e 圈3 1 3 结构最大反应楼滕熬力- 一鼬 图3 。1 4 缝构最大反废楼燃饿穆5 l 图3 i 5 结构最大反虚楼层层闯位移5 l 圈3 1 6 静力撵塑褴分耩缮渠5 3 袭2 1 袭2 2 表格清单 服型与模型缝构嚣层地震剪力( k n ) 3 原型及模爨梅 孛戳瑟尺寸翻嚣然一3 底簇框架砖房瑚体璇鲍楼鼷极限零载力( k n ) 癔滕框架翻钢翳混凝主媾熬受赘极限承栽力( k n ) 4 模黧各蔟熟受骜缀羧承载力与2 疆级魏载熬滗较6 模黧第2 、3 、4 瑟摄陵承裁力豹实验僖与计舞篷酌魄较? 模登静实测第l 撮羹两麓8 瘸郝舞蒺攘絮抗载墙糖赛鹣残郝两层抗震横壤爨大瀚凝i o 斌部两躁设簧不瀚数量钢筋混凝墙时静k 3 k 2 1 3 耱入e i c e n t r o 波、宓羹速度蜂篷0 4 9 鹩弹塑性位移反应( 能1 ) 辅 弱薄楼爨菇涵佼移角i 3 务强型佟蠲下x 方囱抟基寐赘力3 l 备蔽墅佟爝下y 方向酶基底剪力3 l l 2 3 硅s s 7 8 9 k 叫川q叫喵哪q q 哪川 ；l l l l l i l 波袭袭袭滚袭寝袭淡袭 独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是本人在导烬摆撂下进舒的错究工作及取得麴研究戏暴。 据我所知，除了文中特别热戥标注和致谢静撼方磐，论文中不毽含箕饱a 已经发表绒撰写 过黪研究袋莱，也不包含为获得 盒蕉王壁去堂或其讹教育机构的学位或证书而使 糟过的材料t 与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明 并表示谢意。 糍黻昝盎沙g 醐峭漪眦日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解佥目兰冀塞登有关保留、使用学位论文的规定，有权保鼹 并向豳家有荧部门或机构送交论文的复印件和磁盘允许论文被查阅和借阕。本人授投念 e b 工地盔璺可以将学位论文的全部或部分内容绽入毒关数据艨进雩亍检索，霹默采翅影印、 缩印或扫描等复制手段保存、滋编学位论文。 ( 缳密嚣学位论文在解爨后遥蠲本授权书) 学位做作者畛专二努拉一导师撼叶文甬 签字基期；年9 胃麓爨 签字糯年f 月痧 学位论文作者毕业后去向：安徽水利水电职业技术学院 工作单位：安徽水利水电职业技术学院 电话：0 5 5 1 2 1 5 5 9 8 61 3 9 5 6 0 7 7 6 1 8 通讯地址：安皴水利水电职业技术学院建筑工程系 龆编：2 3 0 6 0 1 致谢 本a 程三年嚣硕士磷懿璺谦程攀爵翰溪髯攀能论文的过箍审。褥捌了导癫 叶涨霹激绶瀚悉心按母，凭埝航谍程学习、论文选题，还蹙劐收熊资辩、论文 成稿，帮倾注了婶献国凑# 辩啦、蠡，寝l 袭感谢蹄靛溪港簿在学数糖譬及备方蕊 群蹬予我的关心，盼老师广媾麓拳识、严谨的辩磷态度、诲人不倦鹩漕学糖棒， 在潜秽默德趣蕊凝整我，妊穗在采采携丸生遵鼹上措g ；我不断避器。 感澎翟俊寄老薅褒论文选越、舞辫裁寨靼话文撰鬻避程中餐予的大力帮秘 释悉心臻辱。 感辩术建筑学院静顿释和垒体老师，建我的课程学习和论文撩霹期阕， 给予黪丈力支持靼鬻髓。 薅港我的父母黯我翰援弊鞠毅育。她能簿牵挂和鼓籀镁戴奄避。 撼澎鼗辩娄子在譬、产粼髓裁学霹、王佟熟潍解、支持鸟 哮搿。 律者；越鼯魏 2 n 苹4 只1 8 鲤 第一章瘸撵一抗震壤缝擒鲔抗攫性爨试验分析 随着城镶他建设的教餍帮业主对稿街扁糯耩爨、使用要求的不断提高，腻 屡檑桨抗震墙砖痔为一璧地隧用予底层为商塔、，也暑为住宅的建筑。其上部备 瑶缀横墙较密，不仅重爨天，而且侧向剐度也大；而房屋底层承戴结构为框架 一撬震骧，其蠹8 商剐凄配上嫠，j 、靛多，形成了“瘫层黍，土瑟剐“豹绪鞫体系。 遮类摩麓由底部钢麓滢凝土：槎巢一抗震墙和上部砖房两种承灌翻抗侧力体系所 构成，地震时，由于上下结构形式不丽，由二j l ：遂谢神揽侧力俸举揽麓性能等方 面的麓始使得这娄房屋的抗震性能较为复杂，螭枣剐度沼竖向分稚不连续，住 房屋大的侧向变形发生予相对薄弱鲍底层，蕊冀它备层儇l 囱变形搬小。房屋莱 十鄂煎的变形趣过该郏分鞫佟魏援限变形筐虢会发生簸螺。 瘴攒缋擒是我匿觋输段经济蘩蒋下蒋毒酌章孛结梅，鼠抗震瞧能上讲其寿 头莺脚轻、土剐下柔酌特点，是一种对抗震不稿的结构形式，馕限于我国当今 的经济发攫水平，在我园陶地及广大中西部地区临街建筑中仍普遍采用。为保 证实现“小震不坏，中震可修，大震不倒”的抗震原则，建筑设计抗震规范 ( g b 5 l 卜2 0 0 1 ) 严格控制底层框架和上部獭馋结构的侧移r 度比，对底框结 鞠底郝擦帮暴与上层目g 发比徽塑了盟确嘏定，按戆燕二震确蒋鸯巍篷艇檠蹙囊 剐度比，乱7 凄车大子2 。5 ，8 度不犬于2 0 ，雕时不应小于1 0 ；底都两层框 架时，除媾部、二艉攒絮的侧移月h 度应耀嚣接近扑，对第三鼹瑚体络鞫与二 层侧转刚度比，6 、7 发不走于2 。0 ，8 度不大予l 。5 ，且均不应小予1 0 。本文 套已露的科研戏黑和设计寅践翡基稚上，就赡蒜框架抗震墙砖虏抗震性能辩若 予精溪进暂了研究。 1 1 底麓樵架砖房抗震试验 为r 正确评价底盛椴架砖魔这搂结构的抗磷性糍和如何增强媳灏蔚鹱的抗 震娆力，进孑亍了开竖缝带趣枢麴钢蓊混凝主拣麓墙羽试验醭竞。凝筑拣鬻表鹱： - 开鼗缱墙的承载魅力姥憋髂抗震蟪酶低不莎； 帮竖缝带边援麴锻筋懋凝土 壤最霄较太趣拐始剡囊，魄嚣转撬震琏簿低不事； 搿竖缝带避槠辩镄麓港鼗 土墙捧的破蓐彤式霜盘x 澎豁擞袭缝变为予片瓣瓣事条裂缝，屈壤榕静褒鼯髓 力太为掇巍。然两，扦烃缝铡躺混凝抗震璃在窝鼯底层框桨抗震墙穑席中的 矬q 强何，铂甓遂过模鹫试凝聚避一步验谖。为了濠入了螭遵炎彦麓懿虢蘸镶 髓，邂杼了簿整数为七层妁臻艨挺絮抗震麓醛痨j 2 沈镪模型羽拣侧力试验磷 究 1 j 。 一模麓设霹 1 模型贽汁概况 底层框絮一抗矮墙砖魔的，t 酆砖房部分馓为零元住宅，取一个拣雅单元 ( 一梯二户、豫大开间) 进行横裂设计。为使试骏练果能较好地爱唳这搽麂屋舶 实际受力拭恋，对模型缎平、毙西，钢筋混凝土赣和砖墙及粱柱截蕊尺寸等均 取原型的t 2 比例：在抗震构造措旌方瑟也器量徽鳓与原型稻一致。模型的平、 立面足寸觅曩1 i 。模型结构总蔫度包搀星顶龄女儿壤0 ，2 5 商为1 0 。6 m ) 模 蘩寐鄂设汁了0 。7 m 高秘钢筋褥凝蛾粱，并用钢蜾梭与试验台鏖潮定于越。 模燮底层的横向在轴缝的 、r 辅阃设置片钢筋瀹凝土抗震壤在和 轴的b 、c 轴问为楼梯问的砖填充墙；纵向考虑j 嗡街汗大r 、宦的状态，在a 轴线的柱两删设置了1 2 5 r m 宽的铡筋摁凝土墙。 模型的砖壤僖采用标准稚利糕土砖分割或模受砖磷娆；壤厚度筠凳1 2 0 ； 攒墙与缎墙交接轮器菇鬻每黼3 0 0 m , $ 设霉一道2 0 4 拉结锈纂，在竣嚣构造鞋箍 预留马努蠛；祷驰强度等级为鲻7 。5 ；砂浆强鹱鞯缓：2 3 层戈辩5 ，4 7 层为m 5 。底屡框架填充瑞为m s ， 考虑劐篱2 爱为过渡楼屡+ 其受力 k 较复杂，在钢筋混凝土构造牲的设置 主持子了增强，其设鹫部位包拯了搂攥锺龋角、横壤( 辖线) 与井级罐昀交接娃、 横墙( 鞫线) 与内壤墙豹交接姥。颦3 畚至薷7 署按照7 爱区总是鼗为7 层静多 层砖房的构造柱设置要求，冀设置部位为楼梯间四角、横墙( 轴线) 岛外纵墙的 交接处。钢筋瀹凝士构造柱的截面尺寸( 唧n ) 为1 2 0 1 2 0 ，主麓采明4 8 ，箍嚣 采用由4 1 5 0 ，混凝土强度等级袋用c 2 0 。为了增强上部砖房部分的糕体抗震能 力，每层均浚薰了镪鼹混凝醭粱。 鸳嚣 蓼 蝴p 喇l “f 铆i ”i 卜l i 一| 一 t 1 是 域 t 咄 一 l “t 1 1 瘫群爵z 7 藏警藉 翻i 1 壤型盼平、立蕊爝 底蘑撒痢麓一片赣簸溉凝域趋蓐度为8 0 m ，a 辍缀囱 枣掇棱鼹铡瓣瀑凝 主壤厚发为1 2 0 碓m ，b 觏线酶 辘瓣的镳蕊混凝墙的簿发热1 2 5 黼；瘾屡 框懿拄截耐尺寸( 曲为2 0 0 - - 2 5 0 ，在辘蠛国揠槊与b 轴交接始设钶麟柱，暗 接足寸( 强国必2 0 0 , 1 2 5 ：粱骢截薅尺寸( 黼) ：横趣梁戈1 5 0 , 3 5 0 ，缴囱粱为 1 5 0 3 0 0 ；廉嚣挺黎粱、楼瓤溅羧主魏震壤麓溃凝圭强度等缀袋鲻c 2 5 。镤鍪甏 律避程串测定了砂浆、溉凝土放各释销箭静鞭浅。 2 辣毯粕筷垒结翻拍抗震诗簿与验算 ( i ) 溪型藏熬戆骚趣餐簸 出于横溅采甭的材料弱原型一样，按黧楣镢理论，要骰副模型与藤墅各层 吝遵攒蟪的鞫等积底艨 星静鞭压比相等，熬个摸裂施热了1 4 5 9 k n 铁块和砂 嚣。 ( 2 ) 原烈与模型缡榭箍层的地震作用 烤虑到鞲墅终掏虏糕恳藩嶷小于4 0 r f ，殿质整嬲嚣发沿搂联分毒较必壤玺， 驳及模黧戆靛髑力试验袋捅掇羚力试验等缀索，聚耩了瘸蘩剪为法诗冀蘸鍪冬 模粼跨拇番按鲶迭震棒躁。疆嚣帮模鍪! 蚜接7 艘区建造靛底艨框粲砖赛诗算， 诗舞拣暴裂予表l l 。 表l l原裂与模型缩构各朦地震剪力( k n ) 楼原型缡枣句v ( i )模型结构v ( i ) 整 ? 震“小震” ? 痰 7 凌“大震”? 庹“小震”7 发? 凌“太震” ?l ? 6 5 84 9 6 + 6 3l 1 0 3 。6 34 4 。1 51 2 4 。l ?2 7 5 。9 4 83 7 8 6 81 0 8 0 4 2 3 6 6 。7 5 9 4 。6 72 6 6 2 6 5 穆l + s 譬 s5 4 9 1 s1 5 4 4 。5 t3 4 3 2 2 s1 3 2 ，2 93 8 6 1 38 5 8 0 6 46 8 8 0 31 9 3 5 0 84 3 0 0 1 91 7 2 0 i4 8 3 7 81 0 7 5 0 6 37 9 5 2 92 2 3 6 7 54 8 7 0 5 61 9 8 。8 25 5 9 。1 81 2 4 2 。2 3 28 7 0 。譬42 4 4 7 5 95 4 4 3 。3 82 1 7 ，7 76 1 2 唾8i 3 6 0 8 l l 9 2 q 5 92 5 8 9 。i 85 7 5 3 。6 92 3 0 。1 5甜7 3 01 4 3 8 。4 4 ( 3 ) 截馘抗震验算矧底墚搬艇牲抗震璇朦型与模型配憝姻跳较 遮罔鼢煺藏怼嶷缀糕架砖赛媳各类格 串( 题括暇型嚣臻型结橱) 进稽7 戳甏 验冀。辩予壤屡框染_ 一拣攫媾樽舞，授箨黧力代表馕专逑蒺捧粥逡力鹣矮不秘 缀念帮拣震榆造要求，逡撵了横整辖稳虏溪缀桨獍鬟潼的裁弱黼麓，藏麓及横 鍪瓣瓣斌层攫絮一魏麓漆褥耱，藏霭尺寸鞫辩麓捌予表l 2 。 ( 4 ) 原麓与模型结构的极限承载力分析 咸层框架砖房的极限承载力分祈，按文献 1 给出的方法计鼎，即成对底层 疆黎一抗震墙稳上帮黎黪部分分羯遴嚣分掰。诗爨鬟雩，箕褪瓣疆爱瓣繇均袋爨 混凝结梅、砌体鳞构设计栽蔼缭出的数德。蒗诗嚣鼹果烈予交l 一3 、波l 叫。 表l 一2 爨整及搂鼙稳捧截嚣尺寸帮嚣菸 l 粪| 艇絮棱 钢筋混凝赣 3 f 别截蕊尺寸 瓤筋 边框挫尺寸进壤技配蹙援厚度扳配豁 ( 耐) i 甄 4 0 0 5 0 08 巾2 54 c 0 5 0 08 辔2 51 6 g2 0 8 8 1 5 0 i 型 f 模 2 0 0 2 5 0s 中1 42 0 0 2 5 06 辔t 48 02 0 6 固1 5 0 l 受 襄1 - - 3 威璎楗染赡廊瑚棒墙靛搂蹉校限承戡力( 蚺 i 楼层 l2345 6 7 鳆型结 7 4 5 + 55 0 1 4 84 7 2 8 。93 6 1 3 03 4 6 7 53 1 2 9 ，5 2 7 4 8 。5 穗v ( i ) | 模型 v i ) 1 8 6 ，3t 2 5 3 7l1 8 2 。29 0 3 + 3 8 6 6 + 97 8 2 。46 8 7 。2 表l 一4 瘾蘑撵絮积钢筋混凝主灌冀受劈摄啜承载力( i 底层构件框翅 钢筠混凝土墙 底慰梅件框架锶筋混凝墙 原型3 4 4 + 6t 4 3 8 ，0 攫壅 8 5 2 7 3 6 0 。0 = 试验装甏冀试验盎窭 1 般荷装置和撩旃制发 鹅 2 东平荷栽加荷胬 取乎瓣赞婕鬻翔舞i 。2 褥毒，承警薄鼗接秘兰囊形势意 & 辅，聚壤努整蕤 掘魏方案，六鼠鼹岛液嚣千斤矮分鞭每、 辅簿遂禳墙瓣暾舞装，其中籍l 和第3 殿普蜜燧两台1 0 0 t 波聪千斤碟：第5 鬣翱第7 层共璃掰台5 0 t 液愿千斤 掰，嚣由魁钢分配梁分配至艟荷她。赞载传感器璇疑在各层搬榜处静豢刽。 瘩警麓毪瀣离度番加载点翡分配比捌为：p l ；p 3 ：潍：p t = i 。oz2 。m3 0 ； 3 0 ，承警蕊装过程分为兰个瓣段：调试骑霞；露弹性输致；敲耀黔段。 各除段横爨不闽翡试验要求，确定潮葡等级、旖鼗大枣班聂镬环次数。 檄措模型与琢墼结梅= 屡和戳土雾景薅藉备屡的瑞体平均难澎力褶等和底 麓框架柱昀轴压比相等，l j 王及钢筋混凝土墙平均压应力相等的原则，在接个模 型上施加了1 4 6 9 k n 的铗块和砂石荷载。 2 试黢内容 试验静嗣韵主要是检验窳滕槎禁砖房程囊窳翔承警毽复费载弦甩下鲍酸坏 特点和攥律，探讨建类房鼷廉鼹挺檠拣震墙熬受力特煮和过渡楼鹰第2 层瞬 受力、变形特点。研竞这类赛鹰的薄骝楼瑶韶位等。 在试验道程中溅量了龋搦薛变形、赢误框架棱和抗震墙重要帮位糯凝和 锶簏的虚变。在承平蕊鼗龆载蘸和模型镑掏破坏试验舞，溅定7 横型络将躺动 力特性。 三模型试验静结栗努褥 i 骥楚的破坏状态 糕爝棰絮砖房模型的破坏状态，可分为：层以上( 不包括蕹2 鼹) 砖房截分、 底层框架抗震墙和结构过渡楼艨第2 艨三种樊型。f 露对这三种类型静破坏状 惑进行分橱。 ( ) ：二谣鞋上砖痔部分 簌屡撼桨抗震墙砖赛的= 蘑鞋上转房部分瞻破坏状态和多屠砖磷律虏蓬的 破螺状态榴同。在一定强度韵地震作用下，首先键最薄弱楼层中的薄弱墙段率 先开裂衽张坏，随着造震 笮用强度的增大，在娥薄弱楼层的薄弱墙段形成x 形 裂缝，英啦壤壤也先磊玻球琵形成破环集中熬搂鼷。试验说明，该横型除燕2 壤辨，筹3 、4 震为据对薄弱辨楼层，其教蕊：疆整较纂s 、8 、7 瑶簧鬟一墼。 ( 2 ) 癔屡框橥- 抗震墙 该模型的第2 瑟与底盛的横辩测移剿痿扰为1 3 8 。垂于底层辫馁移剐凄较 第2 屡侧移日4 度小，且钢鼹漏凝墙躲开裂使穆熊为i 8 0 0 i 1 0 0 0 左右，所 f 2 土槛模型鲍拟静力试验中，艨羼钢翁混凝抗麓墙先予底缮莳砖填充墙和上部 砖痔部努出现裂缝，丽该钢黪混凝抗震赌的裂缝被竖缝分割为两片墙的备邑 裂缝，加乏在登缝耩舞又港竣了赡撞，壤褥带边攥瓣开显缝墙其寄羧好的承载 能力和耗能糍力。 带边梃的钢筋霭凝墙歼裂爱，其s g 搜虽然肖所晦燕，毽怒尚采选器箕鞭 隈承载能力，加上底层麴砖填充墙还没有开裂，掰以r 度的降 氐也不太多：在 继续加我的遗稷串，第2 簇和第4 嫠先嚣遮g 砖墙懿歼裂搜移蔼蠖砖壤开裂， 第2 、3 、4 屡砖墙开裂熙，其感闽嚣震簿低桁鲶辫菠魏2 溅左右，激至农第2 、 3 、4 层砖墙开裂屠的继续热载时，第2 、3 、4 层毂破坏较第1 层严重，特魁是 第2 层的破坏更严重一些，这袭明带迹槿开竖缝的钢筋橇凝抗震墙的选框和 暗桂具有睡止墙扳裂缝开展的作用。出于在带边框躺低矮混凝土墙中开了艇缝， 使得竖缝两侧墙板的高宽芘大子1 5 ；对于在蛏缝两侧设置暗柱的两缺墙扳来 讲，虽然裂缝仍为斜裂缝，但因在每块板中形成多条裂缝而具有较好的抗震能 刀。 带边框开竖缝的钢筋混凝土抗震墙中边框柱的破坏为受拉破坏，桩底出现 多道水平裂缝，随着混凝土墙扳裂缝的开展瓶更为明显；从电阻片的应变来看， 圊一缓加载中钢簸混凝土墙中边摇柱的钢筋应变大于来设抗震墙的框槊桂的瘦 变。因此，在摭震设计中不能馒钢麓湿凝土墙中边框柱的配筋小于一般据架桂 的配簸。 ( 3 ) 过渡楼层 赢层框架耱房是由两种材料和承重体系组戒的结构体系，箕过渡楼最的受 力复杂。底层框粱砖房的第2 屠担负着传递上部的地震剪力，也担负着上部备 层地震力对底层楼板的倾覆力矩引起楼层转角对第2 层层问位移的增大。因此， 在底层钢筋混凝土抗震墙出现裂缝之后的继续加载过程中，第2 层砖墙的开裂 先于其他楼层的砖墙( 第2 层砖墙的砂浆强度等级与第3 、4 层相比实际上还要 好一些) ；而且形成破坏集中的楼层。在模型设计中已经考虑到第2 层这个过渡 楼层的特点，从抗震构造措她上给予了增强，即在内纵墙与横壤( 轴线) 的交接 处增设了钢翁瀹凝构造柱，有剥予约柬脆性墙体和增强该楼层的耗畿能力。 遐此，鸯模型试验中第2 层豹层闻位移角达到1 1 2 0 对，第2 层砖墙裂缝开展 较快，瞧有构造柱的约束使得该层墙体裂缝并不宽，构造柱的柱端出现袭缝， 尚未出现柱淀凝脱落的现象。 随者水平推( 拉) 力的加大，在第2 层的数墙上出现水平裂缝。虽然在箱3 、 4 屠鲍轴线处也出现了水平裂缝，但是仅是局部盼，并不分布在藏个纵墙上， 只有第2 屡翦缎壤裂缝有较糕律静分寄，对于第2 瀑缎墙酌承乎裂缝，毒的是 横漓剪切裂缝魏延彳击，两多鞭是出乎上部各鼹媲震力对赢层搂叛静倾覆力矩； 起舶。圊此对底层框架砖鹰筇2 层纵墙出平鞠妁抗弯能力瘫予增强。 2 模型的极限承载力分橱与实验结果的兆鞍 模型的极限承裁力是檄蜷混凝、砂浆和铡筋的安铡强度指标辨出的。这 里还要揩如翦是关于多屡砖房鲍尺寸影啊离题。从大量懿墙片试验豹尺寸影响 来看，1 2 魄铡摸鍪璃片试验续暴稚萋到瓤篓墙片应考虑躲尺寸效应系数为 o 8 3 ，即1 2 诧铡模型墙体的极限承载力应为按足尺墙体计算公式算褥极限承 载力的基础一b 乘以1 2 的系数。模型备层的受剪极限承载力与2 l i 级加载的 比较列于隶卜5 。 表l 一5 模型备撩的受尊极g 承载力与2 a u 缀加载鲍姥鞍 楼攒整受葵强隈2 缀按鼗对萋 破鳝擒述 豢承载力( 磷瓣豹劈力k n ) f 7 4 2 。9 4 2 7 0 个粥墙体出裁袭缝，瓣予轻徽破坏状 6 7 5 t 。5 4 2 7 0 态 器 9 1 1 5 8 5 4 。0 壤体溢瑷凝缝，处予辍微蒸巾警酸筇 遵9 1 4 98 5 4 0 壤髂痿溪x 澎裂缝，捺遮挺蠛寤骥夔 31 0 7 7 ，81 9 7 2 。6落疑缝，楚予严整蔽麓：浚悫 壤体窭现x 黟穗缝，掬遣撞赣爆墩蕊 。2 1 1 9 6 。01 0 7 2 。8 蓟镯糕臻，井鳜墙浅戮求平凝缝，缝 予严嚣破坏状态 砖填壳墙和好骚蟋溉凝土墙出现裂 l1 2 6 3 7 71 2 0 2 。0 缝，处于中等破坏状疮 丧模拟黪办浚瞻鼬2 a u 级期鼗过攘中，模毅盼蓉2 艨达到该鼷的缀 鞋承竣 为，壤俸出现x 形裂缝，捣遭挫豹较蝼燃骣爨切裂缝，该艨她予严黧破挺状卷； 端2 、4 鼹抟璐塔裂缝较鬻鼹最，铁酸蝽状态嚣也达到了该屡的擞隈承载戈；獒 氇备艨瓣破舔状态魏辍徽鬻串笛缓环。穰溅然2 、3 、4 臻鹩诗然极黻承装力毒 察骏铸慕殴托较魏手表l 6 。 袁l 一8 骥鍪蘩2 、3 、4 鼹凝聚承瓣史瓣实验溪蜀诗嚣德黪诧较 簇 诗黪建( k 越实验值 蝴 诗薄窦验 49 1 4 0 8 5 4 01 0 7 1 3 1 0 7 7 ，8l 2 6 1 0 0 5 2 t 1 9 6 。01 0 7 2 转 l 。i 1 5 3 攘黧鹣褒黪 禳黎文献2 3 霹率靛方法，诗冀分橛了试验模毯缭椽麴上帮祷漶爱蘸罄 褴浆抗震墙豹变澎，并耀鬟接渤为法努凝了8 寝、9 褒遣震镰濑下黪最大搜移。 毒申彝绉袋焱甥，由于该试验鹱登鲍漤瓣校隈懿力答数弦露上较舞均匀，所 鼠撵塑牲变形爨孛瓣瓒藩不卡努骥萎。强9 废遵愁终精下，繁l 磁与第2 艨最 大德穆嚣裹差不雾，懿阂筹l 属屡离是l 。9 5 m ，藜2 屡餐蘸舞l 。镪，糍藏最 大德移爱残懿瑟阕经黪麓势裂为：篱l 瑟1 2 5 8 ，露2 嫠1 1 9 6 。 哇溪裂抟穗力将戆 模型京弹性淤羧辩毅蟒滁毅翡实测婀裁耀袭1 - - 7 |试验蹬段撵经辩段 簸舔除菠 数商 横翻壤尚 横离 瘸絮( s 0 ，1 5 8 1 9 90 。2 i 70 2 4 6 节 由于模烈材料与实际结构越料棚阉，按模型摺似蘩体，原塑静蹋鳊瘦楚模 型的l ，2 僚 霉考懋熬蘑褰涮与实藩楚震麴差冥等因素，滏器黍蕊i 。2 静系 数。因越，辫艇懿实际结梅觞横肉辩缭向寄振斌麓分剐为0 2 3 s 和0 2 9 s 。与 模型壤掇类似鲍窭露褒鼷摇絮转舅豹实溅攮逸璃期夯终为0 。3 s 。鼓实溅黪毅型 魏线看，这蹙房鬣的蘑间诗h 度无明驻差异，房屋整体属刚饿结构。自振周期值 与多层砖房箍不多。 四试验结论 1 模型试验的结爨表明，总崖数为七屡的底层框架砖房其蠢一是螅抗蕤蘸 力，能满足7 度区的抗震设防要求，秘在遭遇睨设黪熬度离一度左右静8 痰缝 震作用下，箕破坯状态可控制褒中等酸螺以内； 2 藏篡穰黎砖赛戆第2 屠受力蹲较笺杂，挺受酱传递上酃静地震剪力和倾 覆力矩等 筝粥，应聚取稿应的抗震携施捷商墙体的抗剪和缸平面抗弯能力： 3 疯瑟攘契砖寤疯瑟豹镄荔捏激主墙，纛设蟹为开鎏缝静带逾梃渑凝墙， 使每浃墙片的高宽魄夫子1 5 ，有助于提高底层的变形和耗能能力； 在疯髅槎榘砖骋孛，蠢手矮骥力矩浆像稻，致霞多豢麓痔部分戆铡移稳 对于间祥层数( 不计底层这一层) 的多层砖房鼹大贱。因此，应对贱屡框絮砖 痔中瓣主部砖赛部分嬷撬震橡造搔熬绘予遣警增强，对豫过渡楼屡拜戆上辩砖 房的钢筋混凝土构遥桂的设鼹部位，成按底滕蜒架糟房的毖瓣数程掰奁遮隧的 设黪烈度，按多层稽赛圊榉艨数魏癸求设鬟；劳建议鼹傻在6 、7 发嚣迩要每鼷 均设钢筋瞧凝圈粱。 s 实溪4 模型豹动力将墼兰结果表镄，这类痨屋类戳多层砖房，房攫整俸仍震 瓣g 蛭缱褥。 1 2 底帮两层框檠裤痔瓣抗震试验 聪部两滕框架砖房结构体系的抗震设计，应在试验和分析硒究的基础上， 探讨蔟交鼯黧受力特点，弼抗震承羧髓力、嶷澎缝力稆耗辘缝力，才能正确逮 提出这类房屋的抗魅设计方法。 零文俊攒憨蒺数海8 爨鸵底爨嚣瑶捶繁砖痔i 廊毙耪摸霆抗震试验藕辩这 类房愿的弹憾、弹塑 生分耨碳究灼袋果，橇豢缝潮逑了这类砖房酌爨力和交形 特点、缭簿蒋系殴及提疑英夔体藏震魅力澳凝袋攀。 底辞褥层禳絷礴房祷爨力、变形特点 横整试验鄂分撰凝窥结莱表竣，瘾郏蘸罄框絮砖痨懿庭都涎屡獒有攮繁释 抗震墙协简工作的特征。在模型试验中，底鄢鼹层框架填充墙的开裂次序魏簿 二层姥予第一屡，聪鼹第二燃砖填充蝰鲍裂缝开袋逮发秘裂缝宽度均鼹受丈予 第一艨( 6 。稳反映了底部鼯艨钢筋瓣凝抗震墙与攥架褥溺王俸豹特征；崮于 这种协同工体，使季擘钢簸混凝士梃絮魏填充墙纂二层分撂熬避震剪力太予第一 层。 由于底部两层钢筋混凝土墙的高度比为1 5 左右，已不是高宽比小于1 0 的低矮墙，其破坏状态为弯剪破坏。模型试验的结果表明，底部两层钢筋混凝 土墙的裂缝仅出现在底层1 3 高度处，第二层则没有裂缝。 钢筋混凝土墙弯剪变形中的弯曲变形使第一层和第二层楼板处产生转角，使 得上部砖房部分的侧移增大和第三层过渡楼层的受力更为复杂。 二底部两层框架砖房的地震作用分析方法 模型试验结果表明 1 ：底部两层框架、抗震墙具有协同工作的特征和剪弯 变形的特点。这与底部一层框架砖房的底层框架和抗震墙仍以剪切变形为主有 较大的差异。因此，底部两层框架抗震墙砖房的地震作用分析及其在底部两层 框架和抗震墙中的分配，就不能再沿用底层框架砖房采用的方法，应分析研究 适合于底部两层框架抗震墙砖房受力和变形特点的地震作用及其在底部两层框 架、钢筋混凝土抗震墙分配的方法。 文献 2 对底部两层框架砖房的底部两层框架和钢筋混凝土墙的内力简化计 算方法进行了研究。依据钢筋混凝土墙的高度比在2 o 左右时，其剪切变形的 影响较高宽比大于4 0 时要大得多的特点，提出了考虑钢筋混凝土墙剪切变形 特点的底部两层框架抗震墙内力简化分析方法，建立了考虑钢筋混凝土抗震墙 剪切变形影响的框架抗震墙协同工作基本微分方程： 虿d 4 y 一岔可d 2 y2 击c 巾叫2 譬， 即引t + 等， 口= 4 p e 1 w g a w f = x h a = hc 厄f - y e i a 一 式中，比为考虑剪切变形的钢筋混凝土墙等效刚度；厶为钢筋混凝土墙的 惯性矩；a 为无洞口钢筋混凝土墙的截面面积，小洞口整截面墙取折算面积； 为截面剪力不均匀系数：为钢筋混凝土墙的总高度；0 为钢筋混凝土框架和填 充墙的总剪切刚度；口为钢筋混凝土墙的剪变模量；尸为作用于结构上的荷载函 数。 在求解微分方程时同时考虑弯曲和剪切变形的边界条件，得到了在不同外 荷载作用下框架抗震墙的位移函数和钢筋混凝土墙的弯矩、剪力以及钢筋混凝 土框架的剪力。文献 7 给出了倒三角形荷载、均布荷载和顶点集中荷载作用下 的解答和相应的图表。文献 7 还运用考虑和不考虑钢筋混凝土墙剪切变形的两 萃中方法，对实际的底部嚣层框架抗震壤砖房躲避震l 乍媚内力进行了分析爨：较， 结果表明，考虑锻筋混凝墙浆剪切变形后较不考虑瓣楼层钢筋混凝墙帮框 絮熬剪力分布均意差异，茭差馕为2 0 左右。 三底窘# 两层框架砖据静结构体系 房魔结构体系是否合理将蕴接影响其抗震能力。依据模型试验和工程实例 分析，掇出对底部两层穰架砖房结构体系的主要要求。 l 底部两滕框架砖房的底部两层废为框架抗震墙体系 ( 1 ) 底部两层框架砖房的底部两层一般为中型商场，不太可能在横向与纵 向设置较多的墙体。只能在底部两层的横向与纵向均设置一定数量豹钢笈混凝 土墙，形成钢筋混凝土撼架抗震墙体系。 ( 2 ) 底部鼹层框架棱网布爨宣与上部砖房部分豹辘线耀一致。警设置较大 挫网时，应尽鬟仅结捧撂架攘中黪中阀柱，保留迭柱。当柱阏布置使一些横向 或级国橙架不煞形成逶长框架韬时，瘫通过没鬣钢筋涡凝土墙，并在钢筋混凝 墙与稻对应的柱轴线交接处设置暗柱，使之形成一榀框架体系。暗柱范围为2 倍的沲凝土墙弹，并皮设置构造钢筋。 ( 3 ) 底部两层钢筋混凝士墙的设鬻应均匀、对称，尽量使纵横墙棚联，形 成l 、t 、u 形薅，特别最纵向钢筋混凝土墙，应在沿衡的轴线设置开麝洞灼钢 筋混凝土墙等，使纵抗震墙的布置较为对称。为了增强镪簸混凝壤的变形敷 耗能能力，应把钢筋混凝壤设计为带边框的钢簸漫凝土墙。镪荔混凝墙逸 框柱的截面翔配篾不寰少于朱设钢篾滋凝壤熬框架棱。镪筋混凝主墙痰治鳖 向连续贯逶第一、二层。 ( 4 ) 钢筋混凝主抗震墙翡宽度，应使底部两层钢筋混凝士墙的高宽诧不小 于l 。5 ，应避免一道钢筋混凝土墙过宽。当钢筋混凝土墙的高宽比小予1 0 对，掰为低矮墙，箕破坏形态为剪切破坏；钢筋混凝土墙过宽，按刚度分酉已的 地震作用增大，艇该墙破坏，将对底部两层的框架等产生非常不利的影响。 ( 5 ) 底部两层钢筋混凝土横墙的最大间躐，依攥模型试验和分攒结果，从 提高底部两层的抗震能力和使底部瓶层框架更好地协同工l 乍出发，建议底郯爨 层抗震横墙间距不寅超过袭l 一8 中的数值。 表1 8 底郏魂层框架撼震蟪砖房鲍疯部溪撰抗震横墙最大鹣距 烈 度 8 78 9 i 横壤最大闺鼹( 曲 2 1 o 2 1 01 8 o 1 5 o 2 过渡褛层的抗震能力应给予增强 底部两层框架砖房是由底部框墙和上部砖房构成的结构体系。底邦框域具 有较好的承载能力、变形能力和耗熊能力；上部砖房具寅一定瓣承载能力，其 变形能力和糕能能力相对比较差。除过渡搂层躯楼扳( 第二层颈板) 设置为溪浇 1 0 钢麓混凝投以增强警蘸国的嚣4 度迭爨较磐赡传递地震黪穗终，第三瑟砖臻熬 构造挺黪隧梁竣鐾应竣箕德楼朦绘予增强；在第三屠两纵墙与横墙辘线交接 链疲设甏构造梏，使褥势三器横向砖墙在5 髑表赢就翕二壤褐造拣约柬；第三瀑 鼹粱难滚每令辘线设墅，整蕊辩离菠不室小予2 4 0 燃。 霞底部两层撰絮砖痨驹抗震熊力分折及薄弱蝼层豹判别 文量懿震寮、模型试验_ 襁工程实嘲势耩表明，钢翁潞凝主结构总憝舨褶对 薄弱的楼屡和部位塞鬼磁服，形成撵塑懂变形簸中的横屡；砌体绩构想是双簿 弱楼屡懿薄弱墙段率宠搿裂，形成裂缝逐遴开展和磁蕊严鬟的楼联。结构薄弱 楼层麓承裁能力和变形、耗能性能鲡侮将影嫡霸决定该磨疆蛉抗震能力。霞北， 对房震酌抗震能力分耩移薄弱楼层灼粼麓臣及对薄弱搂爨采取璞强变形键力等 搔艟，楚撼好房屋抗震设计热重要超鼷。 浅郝蹶矮撰絮砖密藩薄弱楼屡处予上部砖痨郝分，其房凝静破澍镬 蔡审巍 磺赛帮分穗寝龅薄弱棱屡，不麓较好避笈撵绒鄙两避镪篾混凝梃黎鹈挽蒺墙 曩蠢