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砖柱加强的夯土墙体抗震性能试验研究

砖柱加强的夯土墙体抗震性能试验研究
砖柱加强的夯土墙体抗震性能试验研究

填充墙对框架结构抗震性能影响的研究

填充墙对框架结构抗震性能影响的研究摘要:本文先从结构概念分析入手,分析了不考虑填充墙对框 架结构的计算的影响,然后以填充墙与框架结构共同作用为机理,通过分析在水平力作用下各类填充墙-框架结构体系的层间侧移 刚度,探讨填充墙对框架结构动力特性的影响程度.结果表明,填充墙一框架结构体系的侧移刚度比纯框架有不同程度的提高,在工程设计中应充分考虑这种影响,使框架结构在地震作用下的计算结果更加符合实际情况,提高结构设计的安全性与经济性。 关键词:填充墙框架结构抗震性能 abstract: this paper first from the structure analysis of the concept, this paper analyzes the don’t consider fill walls in the framework structure calculation effect, then to fill the wall and frame structure for joint action mechanism, through the analysis in the level of all kinds of forces fill walls-frame structure between layers of the lateral stiffness, fill walls of frame construction discusses the dynamic characteristics of the influence degree. the results show that fill walls a frame structure of the lateral stiffness than pure frame have different degrees of improvement in engineering design should fully consider the effect, make the frame structure under the action of earthquake in the result of calculation is more tally with the actual situation,

框架填充墙结构抗震性能研究的回顾与展望_刘猛_李烁_高中山_匡景瑞 (1)

第35卷第3期辽宁工业大学学报(自然科学版)V ol.35, No.3 2015年 6 月Journal of Liaoning University of Technology(Natural Science Edition) Jun. 2015 收稿日期:2014-03-24 作者简介:刘猛(1968-),男,辽宁凌海人,副教授,博士。DOI:10.15916/j.issn1674-3261.2015.03.005 框架填充墙结构抗震性能研究的回顾与展望 刘 猛,李 烁,高中山,匡景瑞 (辽宁工业大学 土木建筑工程学院,辽宁 锦州 121001) 摘 要:为研究和改进框架填充墙结构的抗震性能,分析了框架与填充墙之间连接方法和新型填充墙的研究现状,其中连接方法包括柔性连接、刚性连接。在此基础上,分析了柔性连接和刚性连接的优缺点,并展望了框架填充墙结构抗震性能研究的发展方向。 关键词:框架;填充墙;抗震;连接 中图分类号:TU323.5 文献标识码:A文章编号:1674-3261(2015)03-0157-03 Review and Prospect of Seismic Performance of Infilled-wall Frame Structure LIU Meng, LI Shuo, GAO Zhong-shan, KUANG Jing-rui (Civil and Architectural Engineering College, Liaoning University of Technology, Jinzhou 121001, China) Abstract: In order to study and improve the seismic performance of infilled-wall frame structure, the status of connecting methods between infilled wall and frames was analyzed, as well as the new type of infilled wall. And the connecting methods include flexible connection and rigid connection. The advantages and disadvantages of the flexible connection and rigid connection were analyzed. Outlook of the development direction on the research of seismic performance of infilled-wall frame structure was made in the end. Key words: frame; infilled wall; seismic; connection 2008年汶川地震、2010年玉树地震、2013年雅安地震的震害现象表明,框架填充墙结构在这些地区受到地震作用后破坏非常严重,特别是填充墙发生了不同程度的破坏,造成了重大的经济损失和人员伤亡[1-2]。框架填充墙结构广泛应用于多、高层建筑中,其中框架是主要的受力结构,填充墙作为非结构构件起着围护和分隔的作用。从地震中填充墙的破坏情况来看,开裂和倒塌是填充墙震害的集中体现。框架填充墙结构抗震性能的好坏直接关系到人民生命和财产安全,因此如何提高框架填充墙结构的抗震性能,保证其在地震作用下的安全性,已成为设计人员和研究者必须高度重视的问题。 1 国内外研究现状 各国学者对填充墙的受力性能和抗震性能做了大量研究,并且取得了很多研究成果。本文通过回顾分析国内外对框架填充墙抗震性能的研究现状,总结了框架与填充墙之间的连接方法,包括刚性连接、柔性连接等,以及新型填充墙的研究。 1.1 柔性连接研究现状 框架与填充墙柔性连接一般有2种做法(如图1所示)。一种是在填充墙与框架间留缝隙,通过填塞软性材料提高结构延性,另一种是通过添加阻尼装置,吸收地震能量,减轻框架填充墙的破坏。 张广寿等[3]提出了在墙体中设置水平耗能横缝的构造措施,试验结果表明,设置了水平耗能横缝的填充墙在受到地震作用时横缝发生相对运动,从而吸收地震能量。李哲明等[4]证明了相对于刚性连接,采用柔性连接的墙体有着更好的整体性和变形能力,能够保证在地震发生时墙体不至于瞬间倒

一种门架式夯土墙模板系统支设方法(专利)

说明书摘要 本发明涉及一种门架式夯土墙模板系统支设方法,属于建筑工程技术领域。本发明通过架设夯土墙模板(1),用带钢套筒的下部拉杆横向贯通该模板并固定下部横向背条(3)和竖向背条(8);用T型定位器(7)控制竖向背条(8)的倾角并固定上部背条(2)和竖向背条(8)。沿夯土墙模板(1)纵向,在相邻竖向背条(8)之间设置临时拉条(12);在靠近竖向背条(8)顶部用带钢套管(11)的竖向高度可调节拉杆(10)连接固定夯土墙模板(1)两侧竖向背条(8),形成倾角可调整的门架式模板系统。本发明具有促进夯土墙连续快速施工、提高夯土墙密实度、提高夯土墙表面美观的作用。

摘要附图

权利要求书 1、一种门架式夯土墙模板系统支设方法,其特征在于: 步骤1:在夯土墙模板(1)背面,安装横向背条托架(4); 步骤2:将夯土墙模板(1)安装就位。在模板(1)背面,将下部横向背条(3)和上部横向背条(2)安放在横向背条托架(4)上。上部横向背条(2)之间以及下部横向背条之间(3)之间用垫块(9)控制距离; 步骤3:将下部拉杆(15)横向贯通模板(1),穿过内撑钢管(11)并固定下部横向背条(3)和竖向背条(8),扭紧下部拉杆(15)两端螺母,将夯土墙模板(1)下部横向背条(3)和竖向背条(8)结合为整体; 步骤4:用T型定位器(7)将上部背条(2)和竖向背条(8)固定成整体; 步骤5:在靠近竖向背条顶部用穿过内撑钢管(11)的竖向高度可调节拉杆(10)连接固定铝模板(1)两侧竖向背条(8)。竖向高度可调节拉杆(10)相对于夯土墙顶面的净高不应小于1米,以方便立式打夯机通过; 步骤6:沿模板(1)纵向,在相邻竖向背条(8)距离之间设置斜向支撑(6),斜向支撑(6)用销钉固定在竖向背条(8)的翼板(5)上; 步骤7:在夯土墙模板(1)上沿设置临时拉条(12),在临时拉条(12)对应位置的夯土墙模板(1)内侧打入底面两端带斜面的木质内撑(13),撑紧夯土墙模板(1),控制夯土墙模板(1)之间净空,保证夯土墙厚度; 步骤8:待夯土墙模板(1)内夯土墙顶面高度与竖向高度可调节拉杆(10)之间的净高小于1米时,将竖向高度可调节拉杆(10)连同内撑钢管(11)高度上调后,重新固定在竖向背条(8)上,保证立式打夯机及其操作人员可以顺利从通过竖向高度可调节拉杆(10)下面连续操作通过; 步骤9:当夯土墙夯至夯土墙模板(1)上口时,将竖向背条(8)、水平背条(2)(3)、带钢套筒(11)的下部拉杆、竖向高度可调节拉杆(10)以及铝合金模板(1)从夯土墙上拆卸下来,重复步骤2~步骤9,直至夯土墙施工完成。 2、根据权利要求1所述的一种门架式夯土墙模板系统支设方法,其特征在于:与现有夯土墙模板体系相比,增加竖向背条形成门架式夯土墙模板系统; 3、根据权利要求1所述的一种门架式夯土墙模板系统支设方法,其特征在于:斜向支撑(6)为竖向背条(8)之间的夯土墙模板提供侧向约束,加强立式打夯机夯击处的夯土墙模板(1)抗振动冲击的能力; 4、根据权利要求1所述的一种门架式夯土墙模板系统支设方法,其特征在于:用T

植物纤维墙体材料的发展现状及前景展望

植物纤维墙体材料的发展现状及前景展望 环工1002班陈威101306218 摘要简要介绍了植物纤维墙体材料的发展状况,阐述了其对建材业节能环保的重要意义,并对植物纤维墙体材料的应用前景进行了 展望。 关键词植物纤维;墙体材料;节能环保 2l世纪以来,保护环境以及合理、高效地开发与利用资源已成为世界瞩目的热点在我国,随着工业化和城镇化的快速发展,作为典型资源依赖型工业的房屋建筑业在推动国 民经济迅猛发展的同时,由于消耗大量的资源能源,迫使其继续发展受到制约。各类建筑其建造和使用过程中直接消耗的能源占全社会总能耗的近30%。而墙体材料又是建材业的重要组成部分,其产值接近建材工业总产值的1/3,耗能占建材工业总耗能的1/2 左右因此,加速发展节能利废的新型墙体材料,不仅是调整建材_[业能源结构的重要措施而且对改善建筑功能,节约土地具有十分重要的意义。此外,使用新型墙体材料,能提高建筑中的能效,降低能耗,是我国高速发展国民经济的根本需要和实现住宅产业现代化加快城镇化建设的基本要求我国作为农业大国,随着农业连年丰收,秸秆产量也大幅度上升,产量大约为6.5 亿年。农作物废料秸秆等的处理已成为社会问题,除了少部分被当作饲料、肥料等开发利用外,大部分被付之一炬,不仅浪费资源,而且严重危害了自然生态环境。因此,废弃农作物的综合利用意义重大。植物纤维墙体材料的诞生恰好解决了废弃农作物的利用问题,同时又适应了国家建设节能型社会的需求,促进了可循环经济的发展加快了我国高效、低价、环保、实用的节能建筑产品的研发和应用。 1植物纤维墙体材料的特点及来源 植物纤维墙体材料是以植物纤维为原材料的一种新型节能环保生态建筑材料。其特点主要表现在:①原材料可以再生、废弃且无害。②节能利废,改善环境。生产该类材料将尽可能减少矿产资源的过度利用,降低生产能耗,并可大量利用农业废弃物作原料,减少由对其处理处置不当而引发的环境污染。③节约土地。既不毁地(田)取土作原料,又可增加建筑物的使用年限。④可实行清洁化生产。在生产过程中,减少废渣、废水、废气的排放,大幅度降低噪音,实现较高的自动化程度。⑤可再生利用。产品达到其使用寿命后,可再生利用而不污染环境。植物纤维来源广泛,可分为棉纤维、麻纤维、棕纤维、木纤维、竹纤维、草纤维。而用于墙体材料的植物纤维主要来源于木材、竹材和谷壳、秸秆、棉杆、高梁杆、甘蔗渣、玉米芯、花生壳等农作物废弃物。目前,利用农业废弃物生产的主要墙体材料包括麦秸均质板(图1)、纸面草板、植物纤维水泥板、麦秸人造板和秸秆镁质水泥轻质板等。 2植物纤维墙体材料的发展状况 2.1国内植物纤维墙体材料的发展状况与国外相比,我国对植物纤维墙体材料的研究起步较晚。20 世纪80 ~90 年代,利用蔗渣制造硬质纤维板、刨花板的工厂体系在我国南方逐步出现。随着我国建筑业的革新与进步以及建筑节能工作的深入开展,环保利废型墙体材料的生产和应用出现了快速增长的良好局面。以麦秸、稻秸、棉秆等非木质材料作为原料生产制造墙体材料的技术与工艺

新型土坯墙体房屋抗震性能试验研究

第37卷第6期 土木建筑与环境工程Vol.37No.6 2015年12月JournalofCivil,Architectural&EnvironmentalEngineeringDec. 2015 doi:10.11835/j. issn.1674-4764.2015.06.008新型土坯墙体房屋抗震性能试验研究 苏何先a,潘 文a,柏文峰b,白 羽a,杨晓东a (昆明理工大学a.建筑工程学院b.建筑及城市规划学院,昆明650500) 摘 要:提出了一种新型土坯墙房屋,对新型土坯墙房屋承重墙体的受力及抗震性能进行试验研究。设计三片新型土坯墙试件,研究土坯墙体在竖向荷载和反复水平荷载作用下的破坏过程、破坏形态、滞回曲线和骨架曲线特征以及墙体水平承载力和变形能力等,同时,研究新型构造措施对土坯墙抗震性能的作用。试验表明:新型土坯墙体的破坏模式与配筋混凝土小型空心砌块相似,土坯墙体具有良好的承载力和变形能力。新型构造措施对墙体整体抗震性能作用明显,其连接构造至关重要。与计算结果比较得出,在建筑抗震概念设计原则指导下,抗震设防7度区采用新型土坯墙建造二层房屋具有可行性。 关键词:新型土坯墙;低周反复荷载试验;抗震性能;构造措施;滞回曲线 中图分类号:TU361 文献标志码:A 文章编号:1674-4764(2015)06-0054-08 收稿日期:2015-06-10 基金项目:国家科技支撑计划(2014GA009) 作者简介:苏何先(1982-),男,博士生,主要从事工程抗震研究,(E-mail)sxhh870@163.com。 Received :2015-06-10 Foundation item :NationalScienceandTechnologySupportPlan(No.2014GA009) Author brief :SuHexian(1982-),PhDcandidate,mainresearchinterest:earthquakeengineering,(E-mail)sxhh870@ 163.com.Seismic behavior of new adobe walls structure Su Hexian1,PanWen1,BaiWenfeng 2,BaiYu 1,Yang Xiandnng 1 (a.SchoolofCivilEngineering,b.FacultyofArchitecture&City Planning,KunmingUniversityofScienceandTechnology,Kunming650500,P.R.China) Abstract :Anewadobewallstructurewasproposedandmechanismsandseismicbehaviorwerestudied.Threepiecesofthespecimenofthenewadobewallstructureweredesigned.Verticalloadsandlowcyclehorizontalloadswereappliedonthespecimeninordertostudythefailureprocess,failuremode,hystereticcurveandskeletoncurvefeature.Thehorizontalbearingcapacityanddeformationcapacityofthewallwerealsoexamined.Meanwhile,attentionwaspaidtotheinfluenceoftheseismicdetailsofthewallstructureonanti-seismiccapacity.Testresultsshowthatthefailuremodeofthenewadobewallissimilartothatofreinforcedconcretemasonrywall.Thenewadobewallhasfavorablebearingcapacityanddeformationcapacity.Inaddition,itsanti-seismicperformanceisaffectedbythenewseismicmeasures,inparticulartheconnection.Comparedwiththetheoreticalcalculationresults,itisfeasibletobuildatwo-storystructurehousingbythenewadobewallinthe7degreefortificationregions. Ke y words :newadobewall;quasi-statictest;seismicbehavior;hystereticcurve;seismicdetail

高层住宅钢结构住宅墙体和外墙材料研究

高层住宅钢结构住宅墙体和外墙材料研究在高层住宅外墙体设计中,其需要进行多种材料的混合,从而保证墙体结构的稳定性,下面是一篇关于高层住宅外墙体设计研究的论文范文,欢迎前来阅读。 在现阶段高层住宅钢结构应用过程中,影响其墙体材料的因素非常多。这就需要进行钢结构住宅的有效设计,进行关键性建筑材料的应用,实现建筑造价的控制,进行其处理难度的控制,从而有效抵消地震的破坏影响,这也需要进行整体化建筑的应用,保证其处理难度的提升,实现地震及其相关的防护控制。 1关于高层住宅钢结构住宅墙体特点的分析 1.1在现阶段高层住宅钢结构设计中,进行住宅墙体的设计。通过对高层住宅钢框架建筑的分析,可以得知影响其荷载的因素是非常多的。比如梁柱传递、墙体承重等。实现其综合应用的优化。一般来说,高层住宅钢框架建筑的荷载受到高层住宅钢结构墙体的影响。和传统的剪力墙住宅设计存在区别。比如进行钢结构的住宅墙体的设计,更好的进行纯围护结构的应用。进行传统的结构空间的限制。比如进行空间灵活性的分隔,保证高层住宅钢结构特征的分析。高层住宅钢结构具备良好的轻质性。为了更好的配合这种特性,进行钢结构建筑墙体材料的控制。保证整体结构荷载的增加,进行高层住宅钢结构的控制。这需要针对重型墙体的结构体系进行控制,保证结构梁的良好支撑,满足其灵活性的布置需要,又如进行良好的保温隔热控制,保证其环境居住的舒适性,健康性,从而保证其整体结构荷载性的控

制。在重型墙体控制过程中,进行重量承担的结构体系优化,这需要进行结构梁的支撑,更好的满足其灵活性的布置需要,保证其很好的隔热性,保证防火防渗漏的应用,更好的满足居住环境的舒适性的需要。 在住宅产业化的今天,进行建筑材料的工业化生产。这就需要进行高层住宅的钢结构控制,进行工业化生产体系的健全,积极做好相关的制作及其安装的需要。进行高层住宅钢结构控制的优化。 保证高层住宅墙体材料的控制,进行其应用的优化。为了满足钢结构住宅的工业化需求,进行现场装配式施工的优化。保证其高度工业化的墙体材料的质量控制。 1.2在现阶段工业化墙体控制中,进行墙体材料的特点及其类型分析,从而满足施工安装的需要,比如进行施工安装的节点构造类型的分析。相对于一般的砌筑式墙体,其具备更加复杂的功能。应该进行居住建筑的材料物理性能的优化,满足现阶段节点构造的需要。这需要进行居住建筑的物理性能的提升,保证节点的有效处理,更好的解决问题。只有这样才能保证墙体建材产品的良好功能性。 2关于高层住宅外墙材料特点及其相关的分析 2.1在高层住宅外墙体设计中,其需要进行多种材料的混合,从而保证墙体结构的稳定性。受到高层住宅钢结构体系的框架自身性质。进行轻质块材墙体的选择。比如进行混凝土空心砌块墙体的应用,进行混凝土砌块的实践。保证其原料的有效控制。这也需要进行多孔混凝土的制造,以满足工作的需要。比如进行各种应用工序的协调,

高层结构抗震分析

基于高层连体结构的抗震设计分析 高层建筑连体结构是近十几年来发展起来的一种新型结构形式,所谓连体结构是指两个塔楼或多个塔楼由设置在一定高度处的连接体(又称连廊)相连而组成的建筑物。在地震作用下由于连接体的存在使得由原来独立发生振动的塔楼要相互作用、相互影响,在地震作用下的反应远比单塔结构和无连接体的多塔结构受力复杂,会出现较强的祸联震动、扭转加大等现象,其结构的抗震性能也不如单体结构,因此连接体的设置改变了结构的动力特性。高层连体结构的特点主要有以下几点:对称性、扭转效应、连体两端的连接处理方式重点考虑滑动支座的做法,限复位装置的构造,并应提供滑动支座的预计滑移量。当采用阻尼器作为限复位装置时,也可归为弱连接方式。强化结构的抗震安全目标并提高结构的抗震功能要求,已经成为工程抗震领域亟待解决的课题。 1 工程概况 本工程位于某市繁华商业地段,地理位置十分重要,城市景观的要求很高,建筑的使用功能也要求多元化,房屋的下部三层为商城,其上有21层的塔楼,工程总建筑面积约30000平方米,24层,总高度83米,为多功能的写字间,塔楼的顶上三层为观光连廊,因此形成了大底盘双塔的连体建筑结构。自然条件和设计依据:1)基本风压:035N/km2;2)抗震设防烈度:7度,设计基本地震加速度为0.109,设计地震分组为第一;3)建筑抗震设防类别:丙类;4)钢筋混凝土结构的抗震等级:剪力墙二级,框架二级。与连接体相连的部分的梁柱构件为一级。 2 结构方案的确定 2.1 结构方案的确定。 高层建筑的抗震设计首先应该注重的是概念设计。一般应掌握以下原则:根据结构的层数、房屋的高度、抗震设防要求、施工技术、材料等条件来选择合理的结构形式;对抗震结构要尽可能的设置多道防线,采用具有联肢墙、壁式框架的剪力墙结构、框架—剪力墙结构、框架—核心筒结构、筒中筒结构等多重抗侧力结构体系;结构的承载力、变形能力和侧向刚度要均匀连续变化,以适应地震反应的要求,结构的平面布置要力求简单、规则、对称,要避免应力集中的凹角和狭长的缩颈部;构件的设计要采取有效的措施防止脆性破坏,保证结构有足够的延性。要减轻结构的自重,降低结构的地震作用。 2.2 本工程从平面形状来看,平面狭长的形状,属于抗震不利平面,从竖向来看,底下三层为大底盘,其上有二栋21层的塔楼,在塔楼的顶上三层设有连接体,因此竖向刚度不均匀,形成竖向刚度二次突变,对抗震非常不利。本工程的难点就在于要在建筑方案己经基本定性的原则下从结构方面来采取措施,尽量满足抗震的要求,尽可能的减轻地震的反应。这些措施包括结构体系的选择,剪力墙的布置,连接体的选型等,下面分别阐述。 2.3 根据本工程结构的层数、高度和使用功能要求,按照《高规》规定的房屋使用高度和高宽比要求,采用钢筋混凝土框架—剪力墙结构比较适合。框架—剪力墙结构是由框架和剪力墙共同组成的结构体系,它既能为建筑提供较大的使用空间,又有较大的抗水平力刚度,适用于商场、办公、住宅等,是一种抗震性能比较好的高层建筑结构体系。框架—剪力墙的结构布置应设计成双向的抗侧力体系,剪力墙应分散均匀地布置在建筑物的周边、楼电梯间、平面形状变化处及荷载较大的部位。剪力墙贯通建筑物的全高,并沿高度逐步减薄,避免刚度突变。框架—剪力墙结构中,要有足够的剪力墙的数量,应当使剪力墙承担大部分的水平作用产生的剪力,但是剪力墙的数量也不能过多,否则,结构的刚度过大,引起的地震反应加大,对结构的抗震设计也不利,结构设计也不经济。 2.4 连接体的结构方案确定。连接体是连体结构中一个重要的组成部分。从前面的分析表明,对对称结构而言,在对称的水平力作用下,连接体的存在对结构的受力性能影响很小,

钢筋混凝土—砌体结构的抗震性能研究

钢筋混凝土—砌体结构的抗震性能研究 【摘要】本文首先介绍钢筋混凝土-砌体结构房屋的优点,其次通过进行钢筋混凝土框架与砌体墙体混合结构在低周荷载作用下的试验,从而对钢筋混凝土-砌体结构的多项抗震性能进行研究,研究结果显示,混合结构的延性及耗能能力较高,且具有良好的整体抗震性能。 【关键词】钢筋混凝土-砌体结构;抗震性能;试验研究 0.引言 目前,砌体结构已广泛应用在建筑工程中,其中,钢筋混凝土-砌体结构由于具有取材简便,造价低廉等优势,因而特别适用于经济欠发达的部分地区,具有较高的经济价值。然而由于近年来此种结构的抗震规范尚不明确,因而在实际施工中常常出现意见分歧,这对钢筋混凝土-砌体结构的应用也造成了一定的限制[1]。因此,本文进行了钢筋混凝土框架与砌体墙体混合结构的低周荷载试验,对其多项抗震性能展开研究,进而为此混合结构在实际工程中的应用提供可靠参考。 1.钢筋混凝土-砌体结构房屋的优点 (1)砌体墙与框架共同承担地震应力,抗震墙受到的重力荷载小,为第一道抗震防线,当承受的地震力使其达到弹塑性阶段后,刚度发生退化,钢筋混凝土框架则承受更多的地震力,作为第二道抗震防线。同时,房屋的延性与耗能能力均提升,在楼盖作用下,达到了变形协调的条件,使得层间的位移角均匀,充分降低了因位移角增大而对构建造成的破坏[2]。 (2)地震过程中,钢筋混凝土框架有效降低了墙肢出现剪切破坏的可能,通过混凝土梁柱的变形,将墙肢受到的大部分地震能量进行了耗散,充分增强了房屋纵向抗震性能[3]。 (3)钢筋混凝土构造柱作为恒墙的端柱,提高了房屋的抗倾覆能力,减小了砌体墙引起的竖向压应力及拉应力,提高了墙体的截面抗剪强度,实现了房屋横向抗震能力的加强。 2.钢筋混凝土-砌体结构抗震性能的试验研究 2.1试件的设计及制作 试验所用构件由一片砌体墙及一榀混凝土框架组成,两者采用工字钢梁进行连接。构件高度为2m,宽2.5m,厚度为0.24m,圈梁的截面尺寸为0.20m×0.24m;框架的净跨度为1.2m,其柱、梁的截面尺寸为0.24m×0.25m;经计算,工字钢梁的型号为12.5,梁的净跨度为1m。

现代夯土建造工艺在建筑设计中的应用

现代夯土建造工艺在建筑设计中的应用 发表时间:2017-05-10T15:11:56.743Z 来源:《防护工程》2017年第1期作者:叶杭兴1 张怡2 [导读] 本文基于现代夯土建筑的基础理论,对现代夯土建筑与其他常规现代建筑的区别之处进行阐述。 浙江恒誉建设有限公司摘要:本文基于现代夯土建筑的基础理论,对现代夯土建筑与其他常规现代建筑的区别之处进行阐述,并结合建造工艺对现代夯土建筑设计了相关设计的研究定位,从而起到减少建筑环境消耗的目的,顺应低碳生活发展趋势。关键词:现代建筑;夯土工艺;绿色建筑设计 一、现代夯土工艺 夯土具有绿色建筑的突出优势,但是为了克服夯土自身特性导致的缺陷,长期以来,国外对传统生土基材料优化机理进行了系统的基础试验研究,通过对传统夯土材料的优化,形成了一套现代生土材料优化的方法和工艺,例如以夯土墙为例,通过在原土中添加一定成分的细沙和石子,就可以使夯土材质形成与混凝土类似的骨料,再通过施加水和力的作用,就可以使传统夯土的内部发生微妙的物理和化学反应,使得最终形成的夯筑材料最高可达到粘土砖的强度,特别适合于现代建筑中的环保和宜居要求,是理想的现代建筑建造材料。 由此可见,设计者在选择现代夯土建筑时,需要对夯土材料有充分的认知和鉴别能力,尤其是对土壤需要有充分的优化和应用能力,这有利于更好的完成现代夯土建筑的设计及建造实施。 1、夯土的土壤材质 夯土材料中的土壤是底层母岩在自然环境下进过一系列生物、化学等反应的转化结果,通过对夯土土壤材质的分析可以得出岩石、石块、砾石、细砂、粉粒的组成物质。在大自然的风化作用下,岩石being最终分解成小碎粒,其中,黏土颗粒是天然的最小颗粒,能够将较大的颗粒粘结起来,是一种在粘结剂的作用下各颗粒凝聚而成的建筑材料,因此根据夯土土壤的不同材质,可以参入少许细砂和砾石,保持适当的水分,夯筑体的力学和耐久性能随之大幅度提高。 2、颗粒尺寸与空隙 土壤中不同大小的颗粒物质之间存在着空隙,空隙中的空间包含着水分和空气,这些空隙削弱了夯土中颗粒的凝结作用,使得土壤裂缝的形成成为可能,极大的破坏了夯土的结构性,因此,为了避免夯土在建筑使用中裂缝的产生,就应该将这种土壤中不同颗粒之间的空隙尽量减少,空隙是夯土实用化的最大薄弱点。 松散的土壤中,空隙大概有50%以上,这主要取决于土壤中颗粒物质的构成,夯土的石块、砾石、细砂、粉粒颗粒容易造成空隙的产生,因此在夯土的建造工艺上,需要通过模板夯实,并且在模板夯实之前,将土壤中的各粒径颗粒调整到合适的比例,这种夯土成分配制就是将单位空间内粒径小的黏粒以及粉粒填充粒径较大的细砂、砾石和石块之间的空隙。 3、理想状态的夯土 理想的建筑夯土就是要在夯土混合物中使用少量的水,一方面,水有利于夯土的凝聚和结构性,另一方面,过多的水容易造成夯土形成裂缝,通过在显微镜下成像可以发现,水分和黏土作为连接颗粒(砾石、砂子及粉粒混合物),黏土的黏性是在水的辅助下,依靠水的毛细管力加强彼此的粘结能力,但是,不同的水分含量会使混合料处于不同的状态,因此,在技术工艺上,需要将不同状态的混合料放置进特制的模具中,使用不同的力度进行试件夯筑,在稳定性和强度上达到最为理想的建筑材料。 二、现代夯土建筑设计应用研究 建筑设计与设计理念、设计手法密切关联,对于夯土建筑而言,如果片面的从以上角度去理解则不能突出夯土的建筑特质,因为夯土作为一种建筑的基本材料和现代建筑的基础物质构成,在很大程度上决定了夯土建筑在更大尺度上的建筑形式和方式,通常而言,材料的质地、细节的构造以及其力学性能都决定了建筑的形式,并最终决定了建筑的完整和全部。 1、基础的设计 由于夯土材质的原因,其基础部分需要克服墙体的沉降以及墙体的底部腐蚀,夯土建筑对于基础的要求更高,因此,夯土建筑的基础必须加强自身防潮处理以及对周边的导水处理,需要提高基础安全高度。 这在一定程度上要求夯土建筑需要处于地势较高处且确保不会发生不均匀沉降的位置,此外,夯土建筑的基础必须要在很大程度上防潮,因此,设计时可以利用常规的砂浆防潮手段,或者使用油毡置于基础与夯土墙体的交界面处阻隔基础中水对夯土建筑的冲击。 2、墙体的设计 墙体是建筑物的重要组成部分。它的作用是承重、围护或分隔空间,对夯土墙体的设计,需要特别注意以下几个方面。 首先,对于夯土建筑的竖向承载力而言,夯土墙体在不依靠其他构件辅助支撑的情况下,墙体的高度和厚度比值不宜超过10,否则容易造成倾斜和倒塌,如果超过了上述比例,则需要改变墙体的形态设计。 其次,夯土建筑的墙体采用交错夯筑设计,使其在夯筑过程中,不断增强与墙体自身的连接,这在一方面有利于墙体的稳定性,另一方面,也可以在提高施工效率的同时保证墙体干缩率的最小化。这种横向夯筑的方式,逐层完成墙体的夯筑,特别是夯土建筑墙体体形丰富、转折较多的情况下,可以采用这种方式。 最后,墙体在与柱子进行交互时可以采用构造柱的设计,构造柱的设置是为了加强墙体的延展性,结合圈梁的设置,可提高墙体的稳定性,构造柱与新型夯土墙体发生关系,可以是在墙体内,与墙体同一面以及局部在墙体外,具体采用哪种形式需要结合时设计需求,以及结构设计相关因素进行决定。 3、楼板的设计 对于夯土建筑而言,楼板的作用非常明显,其主要将负荷传递到墙体和墙柱上,如果楼板与建筑的承重墙体相互支撑时,楼板所受荷载将通过墙体传递至地面上,这对于墙体的承受能力具有较大的考验,不利于建筑墙体的稳定心,因此,对于这种承重的楼板,在设计时,应该避免直接搭接在墙体上,而是通过墙体的圈梁进行结合,这样处理可以有效的保护墙体。 4、屋顶的设计

生土建筑材料的改性优化及墙体热工性能分析

生土建筑材料的改性优化及墙体热工性能分析作为一种天然建筑材料,生土材料具有绿色环保、成本低廉、制备工艺简单、可循环利用、便于就地取材的优点,尤其适合于资源相对短缺、经济相对落后的地区使用。本文以新疆吐鲁番地区为例,从材料改性和墙体热工性能分析两方面入手,系统研究了生土材料的性能改性及墙体热工性能改善问题。基于新疆吐鲁番地区既有生土民居使用现状、室内热环境和人体热舒适的现场调研结果,梳理出既有生土民居存在的典型问题。分别采用水泥和石灰对生土材料进行改性固化以弥补生土材料在抗压强度和抗冻性方面存在的缺陷。此外,系统地分析了表观密度和改性剂掺量对改性生土材料抗压强度、抗冻性、热性能和湿性能的影响;从机理分析入手,通过对材料结构组成、微观形貌和孔隙结构的测试,深入分析了改性生土材料宏观性能变化的根本性原因,为生土材料的性能改性研究提供了支撑。针对改性生土材料无法使用单一指标进行评价的问题,提出了改性生土材料的性能综合评价方法。其中,以导热系数、比热容、等温平衡含湿量等热湿性能指标作为单一评价指标,基于生土墙体热质迁移控制方程来对各单一评价指标的权重进行确定。采用COMSOL Multiphysics对生土墙体热质迁移方程进行求解,分析不同单一评价指标变化对墙体内表面温度的影响,以该影响程度作为各单一评价指标的权重值。此外,采用实验室测试的方法,对综合评价最优的改性生土材料及对比样进行性能测试,测试结果验证了本文提出的改性生土材料性能综合评价方法的可行性。以性能综合最优的改性生土材料作为墙体材料,通过对比分

析,确定采用秸秆保温板作为改性生土墙体的保温构造形式。采用软件模拟的方法,对不同改性生土墙体厚度和保温层厚度下改性生土建筑的室内热湿环境进行分析,结合当地居住者夏冬两季90%可接受温度范围,确定了改性生土墙体的最优厚度值以及保温层的最优厚度值,实现了考虑冬季保温,兼顾夏季隔热的要求。基于改性生土墙体及秸秆保温层厚度最优值,对比分析了秸秆-改性生土民居和烧结黏土砖 民居的室内热湿环境。与烧结黏土砖民居相比,秸秆-改性生土墙体良好的保温和隔热性能能够在极端气候条件下为居住者营造出相对舒 适的室内热环境。对吐鲁番新型生土民居示范建筑进行了冬夏两季的热环境测试,结果表明,在无任何采暖、空调设备的情况下,示范建筑在冬夏两季均表现出了较好的室内热环境。秸秆-改性生土复合墙体良好的保温隔热能力有效地降低了室外气候对室内环境的影响。

【干货】多高层木结构抗震性能研究与设计方法综述

概述 木材由于具有资源易于再生、绿色环保、保温隔热性好等优点,与可持续发展的目标相互协调,其在建筑业中的应用发展越来越受到重视。此外,随着近十年来材料技术的发展,诸如正交胶合木(cross laminated timber, 简称CLT)等新型工程木产品的诞生使得建造多高层木结构建筑成为可能。为了建筑业的可持续发展,也为了解决大城市人口密度不断增长的问题,木材不能局限于以往三层及三层以下的低矮建筑,近些年,多高层木结构建筑取得了快速发展。 基于上述背景,本文首先枚举了一批全球新建的典型多高层木结构建筑,以期通过具体建筑案例分析来洞悉当前多高层木结构建筑的发展趋势,然后总结了当前多高层木结构建筑常用的结构体系类型及存在的相关问题;基于上述在节点及结构体系两个层面的问题,对多高层木结构建筑开展了一系列试验和理论研究,揭示了部分结构体系的抗震机理;最后,概括了适用于多高层木结构建筑的抗震设计方法。 1 多高层木结构建筑发展概况 1.1 典型建筑案例介绍

自2008年建起第一幢木结构CLT高层后,世界各国纷纷响应这个理念,各地建起了一些示范建筑。最早于2009年,伦敦建成了一幢名为“Stadthaus”的9层公寓式建筑(图1)[1],该建筑底层为混凝土剪力墙结构,上部8层的墙板、楼板、包括电梯和楼梯井道均采用CLT板建造。该工程中,绝大多数构件经工厂预制后现场拼装而成,施工周期仅9周,且施工误差仅为混凝土结构的一半。此外,施工过程绿色环保,碳排放少,所用建材本身兼有碳贮存功能。2012年,墨尔本建成了一幢名为“Forte”的10层公寓式建筑(图2)[2],该建筑同样采用了底层混凝土框架-上部楼层CLT剪力墙的上下组合结构体系。“Forte”的施工周期约10个月,与同体积的混凝土或钢结构建筑相比,其在保温隔热方面能够节约25%的能源,且兼有抗震性能优良的特点。

加气混凝土砌体的抗震性能的研究

加气混凝土砌体对混凝土框架的抗震性能的研究 李英鑫 中南大学土木工程学院 摘要:加气混凝土不以粘土为原料,是一种很有发展前途的新型建筑材料,其承重砌块住宅结构体系是一种很有发展前途的承重结构体系。本文通过相关文献研究分析墙体的是否开洞以及开洞大小、不同高宽比和竖向压应力对墙体破坏形态和抗震性能的影响。具体分析了加气混凝土砌体充当不同的组合结构的抗震性能。分析结果表明,虽然加气混凝土砌块的强度比较低,抗剪强度略小,但该种墙体的延性较好,可以用于低层住宅结构体系的承重墙体,同时构造柱和系梁限制砌块裂缝的产生和发展,砌快的脆性性质得到改善,提高砌快的力学性能;通过合理的构造措施使加气混凝土砌块组合结构的抗震性能得到提高。 关键词:加气混凝土砌体砌块抗震性能填充墙混凝土框架加气混凝土砌块轻质、节能、保温、造价低等特点,作为一种代替粘土砖的墙体材料已经广泛应用于建筑的填墙、维护墙和隔墙中。而研究表表明,周边刚性连接的砌体填充墙与框架结构相互作用,对结构整体抗震想能产生不可忽略的影响;而柔性连接,即通过在填充墙与框架柱之间设置足够宽度的缝槽,隔离两者间的相互作用,或在填充墙中设置多条具有一定宽度的竖向缝槽,减弱填充墙的约束效应,也同样对结构抗震性能有影响。为了在我们建筑结构中更好的应用加气混凝土砌体,我们有必要对其抗震性能进行研究。

1 加气混凝土砌快抗震性能影响因素 加气混凝土的抗震性能的影响因素有很多。比如是否开洞以及开洞大小、砌体的高宽比、竖向应压力、墙体与框架连接的构造等。我们这里就主要研究是否开洞以及开洞大小、砌体的高宽比、竖向压应力、墙体与框架连接这四种要素对加气混凝土砌块抗震性能的影响。 1.1加气混凝土砌块是否开洞及其开洞大小对其抗震性能的影响 经研究发现,不开洞的砌体墙体在加载荷载到其破坏的过程中其抗震性能跟平常混凝土构件提高一定的你的程度。开动的砌体构件的抗震性能会有所降低。开洞尺寸下的墙体在加载初期试件均处于弹性阶段; 各墙体随洞口水平尺寸的增加,极限承载力降低,开洞各墙体虽洞口尺寸不同,但各曲线下降段都较平缓,墙体延性较好,这是因为洞口两侧芯柱和墙的两个端点的芯柱对洞的墙体有了有效的约束作用,但是开洞的水平尺寸对墙体的极限荷载和相应的变形会产生影响。随着开洞面积的增大,墙体的极限承载能力下降,但降低程度不与墙体的截面积减小程度全成正比,而是比面积减小程度多一些。还有随洞口水平尺寸的改变,对其达到极限承载力时所相应位移也有所改变,但其改变程度比承载力的改变小得多。 1.2 砌体的高宽比对其抗震性能的影响 我们都知道,混凝土墙体不同的高宽比对其的抗震性能有很大的影响。同样,加气混凝土砌体的高宽比对其抗震性能也有很大的影响。当研究砌体采取不同的的高宽比时,结构在地震的作用下,结构层间的最大剪力、各层的最大相对位移跟各层的最大加速度都会不

砌体结构的研究及新材料的应用

砌体结构的研究及新材料的应用 一、我国砌体结构的发展过程 解放后我国砖的产量逐年增长,据统计1980年的全国年产量为1600 块,1996年增至6400亿块,为世界其它各国砖每年产量的总和。全 国基建中采用砌体作墙体材料约占90%左右,在办公、住宅等民用建筑中大量采用砖墙承重。二十世纪50年代这类房屋一般为3~4层,现在已为5~6层,不少城市一般建到7~8层。个别的还达到10层以上。现在每年兴建的城市住宅建筑面积多达一亿平方米以上。中小型单层工业厂房和多层轻工业厂房及影剧院、食堂、仓库等建筑也广泛采用墙、柱承重结构,砖石结构还用于建造各种构筑物。我国还 积累了在地震区建造砌体结构房屋的宝贵经验。我国绝大多数大中城市在6度或6度以上地震设防区,在地震烈度≤6度地区的砌体结构经受了地震的考验;经过设计和构造上的改进和处理,还在7度区和8度区建造了大量的砌体结构房屋。据不完全统计,从二十世纪80年代初至今,10多年间我国主要大中城市建造的多层砌体结构房屋建筑面积达80多亿㎡。 二、新材料、新技术、新结构的研究与应用 20世纪60年代以来,我国粘土空心砖(多孔砖)的生产和应用有较大的发展,在南京建造了6~8层空心砖承重的建筑。当时空心砖孔洞率为22%,与实心砖强度等效,但可减轻自重7%,减小墙厚20%,节省砂浆20%~30%,砌筑工时20%~25%, 墙体造价降低19%~23%。根据进一步节能要求,近年来我国在消化吸收国外先进技术的基础上,制造出规格为380mm﹡240mm﹡190mm、孔洞率为40%的烧结保温空心砖(块),这种保温砖的密度为1012kg/㎡,抗压强度10.5MPa,,热绝缘系数1.649㎡?K/w。主要力学和热工性能的指标接近或达到国际同类产品的水平。 近10余年来,采用砼、轻骨料砼或加气砼,以及利用河砂、各种工业废料、粉煤灰、煤干石等制成无热料水泥煤渣砼砌块或蒸压灰砂砖、粉煤灰硅酸盐砖、砌块等在我国有较大的发展。经过四十多年的实践,砌块墙体已成为我国墙体革新的有效途径之一。砌块种类、规格较多,其中以中、小型砌块较 为普遍,在小型砌块中又开发出多种强度等级的承重砌块和装饰砌块。据不完全统计,1996年全国砌块总产量约为2500万m3,各类砌块建筑约5000万m3,近十年砼砌块与砌块建筑的年递增都在20%左右,尤其以大中城市推广迅速,以上海推广砌块建筑为例,1994年约50万/㎡1995年约100万/㎡,1996年约150万/㎡,到1999年一季度累计完成的砌块建筑450万/㎡!。这些砌块建筑大多是多层的,至于中高层、高层砌块建筑我国于20世纪80 年代就着手进行试点工作,为我国中高层砌块建筑的发展做了开放性的工作。20世纪90年代初期,在总结国内外配筋砼砌块试验研究经验的基础上,我国在配筋砌块结构的配套材料、配套应用技术的研究上获得了突破,在此基础上开展了更具代表性和针对性的试点工程。试点工程实践表明,中高层配筋砌块建筑具有明显的社会效益,15层试点工程节省钢材45%,土建造价降低18%;18层试点工程节 约钢材25%,土建造价降低7.4%。因此,将中高层配筋砌块结构体系纳入到我国砌体结构设计规范中是理所当然的。砌块作为粘土砖的主要替代材 料,在某些功能上强于粘土砖,发展前景是非常好的。

剪力墙结构抗震性能研究综述

剪力墙结构抗震性能研究综述Research Review on Seismic Behavior of Shear Wall Structure 姓名:刘季 班级:土建研1303 学号:1049721302417 指导老师:陈波

剪力墙结构抗震性能研究综述 刘季 (武汉理工大学土木工程与建筑学院湖北武汉 430070) 摘要:随着经济和社会的发展,高层建筑逐渐成为现代城市建筑的发展趋势。20世纪60年代开始出现的剪力墙结构,由于其抗侧刚度大,能有效地减小侧移,且具有较好的抗震性能,使其成为现代高层建筑中广泛应用的一种结构体系。尤其是其抗震方面的性能,得到了大量的关注和研究。本文对剪力墙结构的特点、发展过程与现状进行了简单的介绍,并重点阐述了目前国内外对组合剪力墙和剪力墙体系在抗震性能方面的研究状况与进展,阐述了剪力墙结构抗震性能的研究方法。 关键词:剪力墙结构;抗震性能;组合剪力墙 Research Review on Seismic Behavior of Shear Wall Structure Liu ji (College of Civil Engineering and Architecture, Wuhan University of Technology Wuhan, Hubei 430070) Abstract: With the development of economy and society,high-rise buildings is becoming the trend of modern urban architecture. Because of its large lateral stiffness, shear wall structure can effectively reduce the lateral and has better seismic performance,which makes it widely used in high-rise buildings.Especially in terms of the seismic performance,it gets a lot of attention and research.The paper briefly introduces the characteristics, development process and research status of shear wall structure.It mianly introduces the research and progress on composite shear wall and shear walls system in terms of seismic performance,and introduces the research methods of shear wall structure. Key words: shear wall structure; seismic behavior;composite shear wall 钢筋混凝土高层建筑通常由梁、柱、楼板和剪力墙以及筒体构成,剪力墙和由剪力墙组成的筒体是高层建筑抗震的核心抗侧力部件,其抗震性能对于高层建筑的安全可靠有着至关重要的作用。研制抗震性能好的剪力墙和合理布置剪力墙体系是高层建筑抗震设计的关键技术。 随着社会经济的发展,建筑用地日益减少,社会对高层建筑的需求越来越大。随着高层建筑数量的增加和建筑形式的多样化,国内外对剪力墙及剪力墙体系的抗震性能的研究也越来越多。出现了各种形式的剪力墙以及多种多样的剪力墙体系。剪力墙结构之所以能在近几十年迅猛发展,是因为其在承载力和抗震性能方面的优越性。国内外都针对此性能进行了大量的试验和研究,目前研究已比较系统,并颁布了相应的技术规程。 1剪力墙的特点和分类 剪力墙是一种能较好的抵抗水平荷载的墙。我国《建筑抗震设计规范》)将其称为抗震墙。剪力墙结构室内墙面平整,具有抗侧刚度大,侧移小;结构自重大,吸收地震能量大的特点,但是施工较麻烦,造价较高。通常按其墙肢截面高度与厚度的比值分为一般剪力墙、短肢剪力墙和异型柱。般剪力墙就是指墙肢截面高度与厚度之比大于8的剪力墙。相对于其他2种形式它的墙肢宽度较大,在水平荷载作用下通常抗剪刚度起控制作用,故其耗能较差。短肢剪力墙是指墙肢截面高度和厚度之比为5~8的剪力墙,通常墙厚不小于200mm。肢长在1000~2500mm之间,它介乎异型柱和一般剪力墙之间。当短肢剪力墙的墙肢再进一步减小截面高度,就形成了小墙肢剪力墙,这时其力学性

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