體外預(yù)應(yīng)力石結(jié)構(gòu)抗震性能研究.pdf

1、我國東南沿海地區(qū)（尤其是福建地區(qū)）盛產(chǎn)石材，該地區(qū)村鎮(zhèn)建筑以石砌體結(jié)構(gòu)為主，具有濃厚的建筑特色和悠久的歷史。然而，調(diào)研發(fā)現(xiàn)，該地區(qū)石結(jié)構(gòu)大多未設(shè)置圈梁、構(gòu)造柱，抗震性能較差，存在“小震成災(zāi)、大震大災(zāi)”的隱患。為提出合理的提高粗料石砌體抗震性能方法，本文開展了體外預(yù)應(yīng)力粗料石砌體墻抗震性能試驗研究。
　　通過7片粗料石砌體墻的水平低周反復(fù)荷載試驗，研究了體外預(yù)應(yīng)力大小、預(yù)應(yīng)力鋼筋布置形式、窗洞口等不同參數(shù)對體外預(yù)應(yīng)力粗料石砌體墻的受

2、力過程、破壞形態(tài)、抗剪強度、滯回曲線、骨架曲線、變形能力、耗能能力以及剛度退化等抗震性能的影響。研究結(jié)果表明:體外預(yù)應(yīng)力粗料石砌體墻的破壞過程可近似劃分為彈性階段、彈塑性階段和摩擦耗能階段;體外預(yù)應(yīng)力不僅大大提高了墻體的開裂荷載和極限荷載，又能顯著改善墻體的變形能力、延性和耗能能力;墻體開裂荷載和極限荷載隨著體外預(yù)應(yīng)力的增加而增大，體外預(yù)應(yīng)力改變了墻體破壞形態(tài)和裂縫分布，使破壞時裂縫分布更加均勻，石砌體墻“裂而不散”;墻體滯回性能和耗能

3、能力都隨著體外預(yù)應(yīng)力的增加先逐漸增強后逐漸降低，在0.3MPa體外預(yù)應(yīng)力作用下達(dá)到最大;體外預(yù)應(yīng)力鋼筋能夠延緩墻體剛度退化，對墻體倒塌起“二道防線”作用;相比在墻體兩端和中間同時布置體外預(yù)應(yīng)力鋼筋，預(yù)應(yīng)力鋼筋全部布置在墻體兩端可以提高墻體開裂荷載，但會降低墻體極限荷載，以及滯回性能、能量耗散系數(shù)、剛度退化等抗震性能，在實際工程中建議采用分布式預(yù)應(yīng)力鋼筋布置形式;窗洞口對墻體整體性能和抗震性能削弱非常明顯，在實際結(jié)構(gòu)中應(yīng)盡量避免開過大的門

4、窗洞口。
　　根據(jù)試驗及理論分析，提出了體外預(yù)應(yīng)力粗料石砌體墻的抗剪承載能力理論公式和設(shè)計計算公式，該公式與非預(yù)應(yīng)力粗料石砌體墻抗剪承載力計算公式平滑過渡，不僅可用于體外預(yù)應(yīng)力粗料石砌體墻的抗剪承載能力計算，還適用于普通粗料石墻的抗剪承載能力計算。
　　通過計算發(fā)現(xiàn)，地震設(shè)防烈度低于7度(0.10g)時，粗料石砌體房屋可以不采取任何抗震構(gòu)造措施，結(jié)構(gòu)抗震承載力可滿足要求;對墻體施加0.2MPa體外預(yù)應(yīng)力，可以使粗料石砌體結(jié)構(gòu)

5、抗震性能滿足8度(0.2g)時的抗震設(shè)防烈度要求;對墻體施加0.3MPa的體外應(yīng)力，可以使粗料石砌體結(jié)構(gòu)抗震性能滿足8度(0.3g)的抗震設(shè)防烈度要求。對于我國東南沿海地區(qū)（尤其是福建地區(qū)）村鎮(zhèn)建筑，施加0.2 MPa體外預(yù)應(yīng)力（同時在墻體中間和兩端布置預(yù)應(yīng)力鋼筋），可以滿足該地區(qū)粗料石砌體結(jié)構(gòu)的抗震性能要求。
　　本文結(jié)合試驗施工經(jīng)驗及國內(nèi)外研究現(xiàn)狀，總結(jié)了一些有關(guān)體外預(yù)應(yīng)力粗料石砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計和施工方面的建議，可以作為體外預(yù)應(yīng)力