第 37 卷第 6 期土木建筑与环境工程 Vol.37No 年 12 月 JournalofCivil,Architectural& EnvironmentalEngineering Dec doi: /j.issn.

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第 37 卷第 6 期土木建筑与环境工程 Vol.37No.6 2015 年 12 月 JournalofCivil,Architectural& EnvironmentalEngineering Dec.2015 doi:10.11835/j.issn.1674 4764.2015.06.

1 第 37 卷第 6 期土木建筑与环境工程 Vol.37No 年 12 月 JournalofCivil,Architectural& EnvironmentalEngineering Dec.2015 doi: /j.issn 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 ) 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 : (2015) 犛狊犿犮犫犺犪狏狅狅犳狀狑犪犱狅犫狑犪犾狊狊狌犮狌犛狌犎狓犪狀 1, 犘犪狀犠狀 1, 2 犅犪犠狀犳狀犵, 犅犪犢狌 1 1, 犢犪狀犵犡犪狅犱狅狀犵 (a.schoolofcivilengineering,b.facultyofarchitecture& City Planning,KunmingUniversityofScienceandTechnology,Kunming650500,P.R.China) 犃犫狊犪犮 :A newadobewalstructurewasproposedand mechanismsandseismicbehaviorwerestudied. Threepiecesofthespecimenofthenewadobewalstructureweredesigned.Verticalloadsandlowcycle horizontalloadswereappliedonthespecimeninordertostudythefailureprocess,failuremode,hysteretic curveandskeletoncurvefeature.thehorizontalbearingcapacityanddeformationcapacityofthewalwere alsoexamined.meanwhile,atentionwaspaidtotheinfluenceoftheseismicdetailsofthewalstructure onanti seismiccapacity.testresultsshowthatthefailuremodeofthenewadobewalissimilartothatof reinforcedconcrete masonry wal.thenew adobe walhasfavorablebearingcapacityanddeformation capacity.inaddition,itsanti seismicperformanceisafectedbythenewseismicmeasures,inparticularthe connection.comparedwiththetheoreticalcalculationresults,itisfeasibletobuildatwo storystructure housingbythenewadobewalinthe7degreefortificationregions. 犓狔狑狅犱狊 :newadobewal;quasi statictest;seismicbehavior;hystereticcurve;seismicdetail 收稿日期 : 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 犚犮狏犱 : 犉狅狌狀犱犪狅狀犿 :NationalScienceandTechnologySupportPlan (No.2014GA009) 犃狌犺狅犫犳 :Su Hexian(1982 ),PhDcandidate,mainresearchinterest:earthquakeengineering,(E mail)sxhh870@ 163.com.

第 6 期苏何先, 等 : 新型土坯墙体房屋抗震性能试验研究 55 随着生态文明时代的到来, 人们开始普遍关注生态危机能源危机环境污染的相关问题从人居环境可持续发展的观念, 民族传统建筑文明及生态文明的社会层面上来说, 生土一直被认为是西部边 [1] 远农村最有发展前景的生态建筑材料因此, 近 [2 5] 年来, 生土建筑的研究受到了越来越多的重视

2 第 6 期苏何先, 等 : 新型土坯墙体房屋抗震性能试验研究 55 随着生态文明时代的到来, 人们开始普遍关注生态危机能源危机环境污染的相关问题从人居环境可持续发展的观念, 民族传统建筑文明及生态文明的社会层面上来说, 生土一直被认为是西部边 [1] 远农村最有发展前景的生态建筑材料因此, 近 [2 5] 年来, 生土建筑的研究受到了越来越多的重视土坯墙房屋作为生土建筑的一种结构形式, 不仅具有绿色环保等生态上的优势, 而且在经济和功能上具有很多优点例如, 在经济上具有造价低方便就地取材, 在功能上具有保温隔热隔音等特点因此, 土坯墙房屋仍然大量存在于中国农村民居建筑 [2] 中然而, 此类建筑也存在一些缺点, 比如主体结构的材料离散性大强度低, 且主体结构一般由泥浆砌筑, 从而造成结构的整体性较差, 房屋各构件之间 [6] 的连接薄弱显然, 这些缺点导致其在抗震能力 [7] 方面存在着明显的不足鉴于此, 规范规定传统二层土坯建筑只允许在 6 度及非抗震设防区使用,7 [8] 度 8 度抗震设防区被禁止为克服传统土坯建筑存在的以上缺陷, 提出一种新型土坯墙建筑其主要具有以下特点 : 首先, 在生土中掺入少量添加料, 通过改善生土的离散性, 使 [9 10] 制作的土坯块强度提高添加料中含粘接性和耐水性良好的成分, 使制作的土坯块的耐候性能得到提升, 砌筑而成的土坯墙体具有良好的抵抗雨水侵蚀的能力其次, 配制性能优于土坯块的砌筑浆料前期材性试验表明, 新配制砌筑浆料粘接性能明显优于普通泥浆, 可以用来提高土坯墙体的砌筑整体性其三, 采用新型构造措施, 在墙体内浇筑钢筋混凝土暗柱暗梁, 形成与配筋混凝土小型空心砌块类似的结构体系, 即通过采用新型构造措施来增强生土房屋的连接构造和整体性针对新型土坯墙建筑在抗震性能方面能否改善 [6] 传统土坯墙建筑存在的一些不足, 在 7 度 8 度抗震设防区建造二层新型土坯建筑的可行性等方面的问题, 通过抗震试验进行研究验证 1 土坯墙体抗震试验设计 1 1 试件设计试验墙体尺寸取为 3000mm 2400mm 280 mm, 土坯用开发的土坯模具制作, 土坯标准尺寸为 280mm 280mm 140mm, 更换土坯模具的附加组件制作暗柱暗梁部位使用的带孔或开槽异形土坯块, 土坯平压强度不低于 MU2.0 设置暗柱部位用带孔异形土坯块砌筑形成 120 mm 的竖向圆孔, 在圆孔内插入一根直径 14 mm 的通长钢筋设置暗梁部位用开槽异形土坯块砌筑形成宽 120 mm, 深 80mm 的水平槽, 水平槽内配置两根直径 14mm 的水平钢筋, 两水平钢筋之间设置直径 6 mm, 间距 200mm 的拉筋, 水平钢筋两端采用 135 弯钩锚固, 将竖向钢筋与水平钢筋绑扎连接形成暗柱暗梁的钢筋骨架, 所用钢筋均为 HPB235 配筋完成后, 在圆孔和水平槽内灌筑 C20 细石混凝土形成墙体的暗柱暗梁为确保试验结果的可靠, 考虑到材料的离散性施工因素及试验因素可能对试验结果产生影响, 因此, 本次试验共制作相同的 3 片墙体试件, 用来验证新型土坯墙体的抗震性能试件底梁用槽钢焊接, 墙体顶部浇筑钢筋混凝土压梁 (3000mm 280 mm 150mm), 压梁一端预埋连接钢板墙体试件如图 1, 墙体所用材料力学性能实测结果见表 1 图 1 试件尺寸犉犵.1 犛狕狅犳狊狆犮犿狀表 1 材料力学性能犜犪犫犾 1 犕犪犪犾犿犮犺犪狀犮狊狆犳狅犿犪狀犮 MPa 土坯平混凝土钢筋抗项目压强度强度拉强度实测值 3.76~ 设计值加载设计 3 片墙体试验的加载过程和加载程序相同, 且均采用墙顶加载方案, 见图 2 竖向荷载利用液压千斤顶施加, 荷载通过加载梁分配到墙顶加载梁与混凝土压梁之间铺设细砂垫层以确保两者接触均匀液压千斤顶与门式加载架之间放置滚轴, 保证在竖向荷载不变的情况下墙体顶端可以产生水平位移试验时, 竖向荷载一次加至设计荷载并保持至

6 5 土木建筑与环境工程第 37 卷试验结束竖向荷载是根据承重土坯墙房屋的实际尺寸, 按带阁楼的木屋盖瓦屋面房屋的实际荷载计 [6] 算得到采用拟静力试验方案进行墙体竖向荷载 [11] 和反复水平荷载作用下的试验反力墙为水平加载的反力基座, 电液伺服作动器施加水平荷载加载采用位移控制, 分级施加, 每级位移增量 2mm, 循环 3 次, 加载位移小于 10 mm 时, 加载速率 0.

8mm/s 图 2 加载方案犉犵 2 犔狅犪犱狀犵狊犮犺犿 1 3 测量方案墙体抗震试验需要测量墙体变形, 从而反映结构位移及延性墙体顶部加载对应位置墙体底部中间均布置位移测点土坯墙体的每根暗柱钢筋上端中部及下端对称粘贴应变片, 用于测量试验过程中墙体暗柱受力情况试验测点编号及布置见图 3 2 试验现象及试验结果分析 2 1 墙体破坏情况试验墙体初期开裂均是墙体两侧首先出现斜向裂缝,

3 6 5 土木建筑与环境工程第 37 卷试验结束竖向荷载是根据承重土坯墙房屋的实际尺寸, 按带阁楼的木屋盖瓦屋面房屋的实际荷载计 [6] 算得到采用拟静力试验方案进行墙体竖向荷载 [11] 和反复水平荷载作用下的试验反力墙为水平加载的反力基座, 电液伺服作动器施加水平荷载加载采用位移控制, 分级施加, 每级位移增量 2mm, 循环 3 次, 加载位移小于 10 mm 时, 加载速率 0.4 mm/s; 位移值大于 10mm 后, 加载速率 0.8mm/s 图 2 加载方案犉犵 2 犔狅犪犱狀犵狊犮犺犿 1 3 测量方案墙体抗震试验需要测量墙体变形, 从而反映结构位移及延性墙体顶部加载对应位置墙体底部中间均布置位移测点土坯墙体的每根暗柱钢筋上端中部及下端对称粘贴应变片, 用于测量试验过程中墙体暗柱受力情况试验测点编号及布置见图 3 2 试验现象及试验结果分析 2 1 墙体破坏情况试验墙体初期开裂均是墙体两侧首先出现斜向裂缝, 斜裂缝得到一定程度发展后, 沿墙体砌缝薄弱部位出现水平裂缝随着反复荷载的持续增加, 墙体水平裂缝和斜裂缝都不断扩展, 此过程中斜裂缝的扩展受到暗梁阻碍, 同时, 斜裂缝发展方向也有所改变同样, 水平裂缝的扩展也受到了暗柱的约束, 阻止了出现沿墙体水平截面完全贯通的水平裂缝试验后期, 水平裂缝与斜裂缝相交贯通, 形成两个滑移破坏面, 最终墙体上下滑移面之间出现滑移由于上下面之间的滑移,1# 墙体加载端暗柱与暗梁之间的连接钢筋被拉开, 连接破坏端暗柱下端弯曲外鼓, 包裹该暗柱土坯块体脱落, 墙体严重破坏 2# 3# 墙体未出现土坯块体崩落现象,2# 墙体剪切破坏特征最典型 3# 墙体在试验后期出现了少量的平面外滑移各墙体破坏状况如图 4, 试验墙体均表现出剪切破坏特征低周反复荷载试验结束后, 墙体严重破坏, 但仍具有承受较大竖向荷载的能力, 通过对墙体试压, 试验后的墙体在 4 倍竖向荷载作用下均未发生整体压溃现象结合试验过程中观察到的试验现象和各试件的破坏形态, 可见土坯墙体中设置暗柱暗梁的构造措施能对土坯块起到有效的约束作用, 防止土坯块体在反复水平荷载作用下的松散脱落, 增强了墙体的整体性, 同时, 构造措施还能抑制裂缝在全墙面的开展和延伸 1# 墙体由于暗梁暗柱之间的连接破坏导致整个构造措施失效, 墙体破坏程度最严重, 墙体的破坏形态也与 2# 3# 墙体存在差异, 可见, 新型构造措施对土坯墙体的抗震性能作用明显, 暗柱暗梁之间的连接措施非常重要图 4 墙体破坏图犉犵 4 犉犪犾狌狆犪狀狊狅犳狑犪犾狊图 3 测点布置犉犵 3 犛狌狏狔狆狅狀狊狅犳狊狆犮犿狀 2 2 墙体滞回曲线及骨架曲线通过记录试验加载过程中的荷载和位移, 绘制出该土坯墙体的滞回曲线图各土坯墙体滞回曲线

4 苏何先等新型土坯墙体房屋抗震性能试验研究第６期５７如图５所示从滞回曲线图可以看出随着加载幅段当施加位移为６ｍｍ的循环阶段１墙体出现值的增加滞回环饱满程度有逐渐增加的趋势这裂缝初裂时对应水平荷载６５６ｋＮ随着位移增表明试件累积的塑性变形能逐渐增大也即耗能能加墙体裂缝不断出现并发展继续加载直至墙体严力不断增加但随着加载幅值的增加滞回环同时重破坏得到水平荷载最大值为１３６１ｋＮ墙体破产生捏拢现象说明土坯墙体试件沿裂缝产生了水坏时的最大位移值２２６ｍｍ２墙体施加位移为平错动３墙体滞回曲线与１２墙体滞回曲８ｍｍ的循环阶段出现裂缝对应水平荷载７７６线存在一些差异这主要是因３墙体在加载后期ｋｎ加载至１５９ｍｍ时水平荷载达到最大值出现了少量平面外滑移１４４１ｋＮ继续加载位移至２２３ｍｍ时墙体严重破坏３墙体施加位移也是在８ｍｍ阶段出现裂缝对应水平荷载７６２ｋＮ加载至１５２ｍｍ时水平荷载达到最大值１２４５ｋｎ继续加载位移至２２６ｍｍ时墙体出现平面外滑移为防止墙体发生平面外倒塌在水平荷载并未出现明显下降的情况下停止了试验试验数据见表２图５滞回曲线犉５犎狔狊犮犾狅狅狆犵连接各加载周首次循环的峰值点可得到荷载位移骨架曲线如图６所示通过试验观察和荷载位移骨架曲线可以发现从开始加载到破坏３片试图６骨架曲线验墙体大致都经历了近似弹性弹塑性及破坏三阶犉６犛犽犾狅狀犮狌狏犵

5 8 5 土木建筑与环境工程第 37 卷表 2 所列破坏荷载取试件最大荷载出现之后, 随变形增加而荷载下降至最大荷载的 85% 时的相 [11] 应荷载在低周反复荷载试验中, 破坏荷载可作为终止加载的条件, 本次试验除 3# 墙体因后期出现平面外滑移而提前结束试验外,1# 墙体和 2# 墙体的最后一级荷载均低于破坏荷载从骨架曲线和表 2 数据可见,3 片墙体测得试验数据差异较小, 仅 3# 墙体由于在加载后期出现平面外滑移, 导致其最大水平承载力偏小这表明本文提出的新型土坯墙体受力性能是稳定可靠的表 2 测试结果犜犪犫犾 2 犜狊狊狌犾狊墙体初裂荷初裂位最大荷最大位破坏荷编号载 /kn 移 /mm 载 /kn 移 /mm 载 /kn 1# # # 墙体位移分别在墙体顶端墙体中部及底部外设位移计底部位移计主要用于监测墙体底座是否滑移试验过程中墙体底座未出现明显滑移, 仅墙体破坏阶段出现最大为 0.52 mm 的底部位移图 7 为 3 片墙体的位移包络曲线根据位移包络曲线可知, 在反复荷载作用下, 墙体变形过程可分为两阶段第一阶段, 即在施加的位移荷载较小时, 沿墙体高度的位移近似线性, 且在正向 ( 推 ) 和反向 ( 拉 ) 荷载作用下墙体变形呈对称关系, 这说明此阶段墙体竖向的变形近似弹性, 水平向未出现明显塑形变形随反复荷载的增加, 墙体加载点远侧 D1 测点和近侧 D6 测点的位移幅值出现差异,D6 测点的位移幅值等于施加的控制位移, 与 D6 测点的位移幅值相比,D1 测点的位移幅值有逐渐减小的趋势, 且 1# 和 3# 墙体 D1 测点的位移曲线在加载后期出现了偏移现象,3 片墙体中部 D7 测点的位移曲线均出现明显的偏移以上现象表明墙体水平向和竖向在墙体变形的第二阶段都产生了塑性变形结合试验现场的观察, 发现 1# 墙体位移曲线出现偏移是墙体构造措施破坏失效引起的,3# 墙体则是因墙体出现平面外滑移造成的 2 4 钢筋应变墙体暗柱钢筋顶端锚固在混凝土压梁内, 钢筋上端应变测点布置在混凝土压梁底部在墙体顶部承受均布竖向荷载作用下, 墙体顶部各应变测点数图 7 墙体位移包络曲线图犉犵 7 犇狊狆犾犪犮犿狀狀狏犾狅狆犮狌狏狅犳狑犪犾狊注 : 犇 6 为墙顶加载点测点 ; 犇 1 为墙顶加载点远侧测点 ; 犇 7 墙体中部测点据基本一致试验中也以此作为竖向荷载是否达到均布的校核方法墙体中部和墙体底部钢筋应变值存在一定差异但应变值都大于顶部钢筋应变值因墙体顶端施加有给定均布荷载, 各应变测点实际测量应变值明显大于墙体在均匀受力情况下的应变值这说明混凝土暗柱承担了更多的墙体竖向荷载 3 片墙体中钢筋应变规律相同, 将 1# 墙体应变结果列于表 3 表 3 竖向荷载作用下钢筋应变犜犪犫犾 3 犛犪狀狏犪犾狌狅犳狊犾狌狀犱狏犮犪犾犾狅犪犱狊测点部位应变 / μ ε 墙体左侧墙体中央墙体右侧钢筋上端钢筋中部钢筋下端

苏何先等新型土坯墙体房屋抗震性能试验研究第６期墙体暗柱钢筋粘贴应变片除进行竖向荷载作用下暗柱参与承载情况的了解外试验墙体在水平反５９的重点水平荷载作用下３片墙体暗柱钢筋应变曲线如图８所示复荷载作用下暗柱钢筋应变变化情况也是试验研究图８水平荷载作用下钢筋应变曲线犉犪狀犮狌狏狅犳狊犾狌狀犱犺狅狕

6 苏何先等新型土坯墙体房屋抗震性能试验研究第６期墙体暗柱钢筋粘贴应变片除进行竖向荷载作用下暗柱参与承载情况的了解外试验墙体在水平反５９的重点水平荷载作用下３片墙体暗柱钢筋应变曲线如图８所示复荷载作用下暗柱钢筋应变变化情况也是试验研究图８水平荷载作用下钢筋应变曲线犉犪狀犮狌狏狅犳狊犾狌狀犱犺狅狕狅狀犪犾犾狅犪犱狊犵８犛由图８的应变曲线可见水平反复荷载作用下变化但拉压应变值不完全对称后期荷载作用下应３片墙体暗柱钢筋多数测点的应变幅值都超过钢筋变曲线发生畸变并且均出现不同程度的偏移分析屈服应变值各墙体两侧暗柱钢筋中部和下端尤为认为这主要反映了墙体工作状态的变化同时水平明显部分测点的应变幅值甚至超过极限应变水加载过程中墙体顶部竖向荷载的分布也会改变一平加载结束后多数测点残余应变值较大表明钢筋定程度上这也会对钢筋应变产生影响由墙体暗柱相应部位产生了塑性变形钢筋发生屈服应变幅钢筋上中下三处的应变曲线可见两侧暗柱中部和值超过钢筋应变极限的测点时后期应变幅值均出下端应变变化幅度各循环周应变峰值与谷值之差现下降钢筋作用降低说明相应部位混凝土暗柱发比上端大表明墙体暗柱中部和下端承受的荷载变生破坏试验结束后剥离出对应部位暗柱也验证了化更大由应变曲线可得出以上一些规律但３片此结论墙体试验所得应变曲线个性差异明显本次应变测根据水平反复荷载作用下钢筋应变曲线可以判试存在以下不足２墙体和３墙体暗柱部分位置定墙体暗柱参与工作现象明显不同位置受力差别应变规律未得到２墙体远加载侧在加载中期出现很大墙体中间暗柱受力较左右两侧暗柱小前几级应变超限是前期未考虑到的本次试验也发现水平荷载作用下墙体左右侧暗柱钢筋应变呈拉压交替荷载作用下应变片粘贴方位直接影响测试结果由

7 0 6 土木建筑与环境工程第 37 卷于受钢筋尺寸限制, 仅采用对称方式粘贴了两片应变片, 如能沿钢筋周边粘贴两片应变片, 试验数据的准确性应该会更高 3 与理论计算对比分析土坯建筑的墙体在截面验算中采用基本烈度计算墙体承受的地震作用标准值, 以砌体抗剪强度平 [8] 均值计算土坯墙体的极限承载力土坯墙体地震作用标准值和受剪极限承载力计算按参考文献 [8] 附录 A 的方法进行, 水平地震作用标准值计算为式 (1), 墙体极限承载力计算为式 (2) 犉 Ekb =αmaxb 犌 eq (1) 犞 b γbe ζ N 犳 v,m 犃 (2) 式中 :αmaxb 为基本烈度的水平地震影响系数最大值, 犌 eq 为等效重力荷载,γbE 为极限承载力抗震调整系数, ζ N 为抗剪强度的正应力影响系数, 犳 v,m 为非抗震设计的抗剪强度平均值, 犃为墙体横截面面积试验以两层土坯建筑为参照, 土坯墙体地震作用下的水平地震剪力计算也以此为基础两层土坯建筑开间尺寸为 3600mm 2700mm 和 3600mm 三开间, 进深 6000 mm, 二楼现浇钢筋混凝土楼板密度 2.5kN/m 2, 抹灰层密度 0.34kN/m 2, 细石混凝土面层密度 0.8kN/m 2, 活荷载 2.0kN/m 2 ; 木屋架屋面折算荷载 ( 恒载与活荷载组合 )3.5kN/m 2 ; 土坯自重 20kN/m 3, 横墙承重, 结构等效重力荷载取一二层重力荷载代表值之和的 95% 抗震设防烈度 7 度 (0.1g) 时, 犪 maxb =0.23,γbE =0.85, ζ N = 1.15, 犳 v,m = 0.125, 其中, 砌筑泥浆抗压强度平均值取 1.0 MPa 通过理论计算得出试验土坯墙体极限承载力为 102kN, 试验土坯墙体在 7 度基本烈度地震作用下承受水平地震作用为 79.2kN, 在 8 度 (0.2g) 基本烈度地震 (αmaxb =0.45) 作用下试验墙体承受水平剪力为 154.9kN 水平地震作用与试验结果比值如表 4 表 4 最大承载力与作用之比犜犪犫犾 4 犜犺犪狅狅犳狌犾犿犪犾狅犪犱狅犪犮狅狀 kn 墙体编号 1# 2# 3# 极限承载力设防 7 度设防 8 度计算试验作用比值作用比值从表 4 可见,3 片墙体极限承载力试验值均大于理论计算极限承载力 102kN, 说明 3 片墙体均满足设计要求比较水平地震作用标准值与试验结果可得, 新型抗震土坯墙体满足 7 度抗震设防要求, 抗剪有足够的安全储备低周反复荷载试验后, 试验墙体严重破坏, 在严重破坏的土坯墙体上施加使用重力 4 倍的竖向荷载而未发生整体压溃, 说明新型土坯墙体具有良好的抗震性能和整体性后续针对新型土坯墙体房屋进行的模拟地震振动台试验中, 新型土坯墙体房屋在 7 度罕遇地震作用下未倒塌因此, 在建筑抗震概念设计原则指导下, 新型抗震土坯墙完全可用于抗震设防 7 度区二层土坯建筑的建设但由表 4 所示, 墙体最大承载力与 8 度时地震作用标准值的比均小于 1, 所以, 采用新型抗震土坯墙建造的二层土坯房屋还无法满足 8 度抗震设防抗剪承载力要求 4 结论 1) 土坯墙体在低周反复荷载试验中均出现剪切破坏特征, 其破坏模式与配筋混凝土小型空心砌块相似浇筑暗柱暗梁等构造措施能有效改善土坯墙体延性, 这是因为暗梁处交叉裂缝被隔断, 有效的阻止了剪切裂缝向整体墙面发展同时, 因暗梁暗柱的设置, 墙体在严重损坏情况下仍具有较大的竖向承载能力, 通过试压得出, 受损墙体均可承受 4 倍竖向荷载而未发生整体压溃 2) 墙体试验中,1# 墙体因暗梁暗柱出现连接破坏, 暗柱下端弯曲外鼓, 包裹该暗柱土坯块体严重脱落, 墙体发生破坏 2# 3# 墙体未发生暗柱与暗梁连接破坏, 直至试验结束均未出现土坯块体严重脱落现象因此, 土坯墙体内设置暗梁暗柱可以对土坯产生约束作用, 防止墙体在水平荷载作用下土坯块体崩落及墙体整体崩塌, 同时, 该新型土坯墙体暗梁暗柱连接构造必须有可靠的保证 3) 根据应变数据可知, 竖向荷载作用下, 因设置暗梁暗柱, 较多竖向荷载被暗柱承担, 墙体中下部更明显可见, 墙体暗梁暗柱的设置对墙体受力性能会产生明显的影响 4) 由墙体滞回曲线可见, 随加载幅值的增加, 墙体累积的塑性变形能逐渐增大同时, 滞回环产生捏拢现象, 说明土坯墙体试件沿裂缝产生了水平错动由墙体荷载位移骨架曲线可知,3 片墙体所能承受的最大水平荷载分别是

8 第 6 期苏何先, 等 : 新型土坯墙体房屋抗震性能试验研究 kN, 明显大于抗震设防烈度为 7 度时墙体承担的地震作用 79.2kN 通过抗震试验与抗震计算结果比较得出, 新型抗震土坯墙满足 7 度抗震设防要求, 抗剪有足够的安全储备因此, 在建筑抗震概念设计原则指导下, 新型抗震土坯墙可用于抗震设防 7 度区二层土坯建筑的建设参考文献 : [1] 王军, 吕东军. 走向生土建筑的未来 [J]. 西安建筑科技大学学报,2001,33(2): WangJ,Lu DJ.Tothefutureoftheimmaturesoil buildings [J]. Journal of Xi an University of Architecutare& Technology.2001,33(2): (in Chinese) [2] 王毅红, 卜永红, 刘挺. 生土结构房屋的承重土坯墙体抗震性能试验研究 [J]. 土木工程学报,2010,43(Sup): WangY H,Bu Y H,Liu T.Studyontheaseismic behaviorofadobewalsofraw soilstructure[j].china CivilEngineeringJournal,2010,43(Sup): (in Chinese) [3] 周铁钢, 胡昕, 余长霞. 新疆石膏土坯墙民居抗震试验与工程实践 [J]. 地震学报,2008,30(3): ZhouT G,HuX,YuC X.Shakingtablemodeltest and project practice of new gypsum adobe wal dwelingsin Xinjiang,China[J].Acta Seismologica Sinica,2008,30(3): (inChinese) [4] 于文, 葛学礼, 朱立新. 新疆喀什老城区生土房屋模型振动台试验研究 [J]. 工程抗震与加固改造,2007,29 (3): Yu W,Ge X L,Zhu L X.Experimentalstudy on shakingtabletestofadobebuilding modelofkashi, Xinjiang[J].Earthquake Resistant Engineering and Retrofiting,2007,29(3):24 29.(inChinese) [5]BuiQ B,HansS,MorelJC,etal.Firstexploratory study on dynamic characteristics of rammed earth buildings [J]. Engineering Structures, 2011,33: [6] 葛学礼, 朱立新, 黄世敏. 镇 ( 乡 ) 村建筑抗震技术规程实施指南 [M]. 北京 : 中国建筑工业出版社,2012. GeXL,ZhuLX,HuangS M.ImplentationGuideto Aseismic technical specification for building constructionintownandvilage[m].beijing :China Architecture& BuildingPress.2012.(inChinese) [7] 王沛钦, 郑山锁, 柴俊, 等. 走向生土建筑结构 [J]. 工业建筑,2008,38(3): Wang P Q,Zheng S S,ChaiJ,et al.to earth buildings and their structures [J ]. Industrial Construction,2008,38(3): (inChinese) [8]JGJ 镇 ( 乡 ) 村建筑抗震技术规程 [S]. 北京 : 中国建筑工业出版社,2008. JGJ Seismic technical specification for buildingconstructionintownandvilage[s].beijing: China Architecture & Building Press,2008. (in Chinese) [9] 陶忠, 潘兴庆, 潘文, 等. 云南农村民居土坯墙单块土坯力学特性试验研究 [J]. 工程抗震与加固改造,2008, 30(1): Tao Z, Pan X Q, Pan W, et al. Mechanics characteristics of adobe of rural housesin Yunnan Province[J].Earthquake Resistant Engineering and Retrofiting,2008,30(1): (inChinese) [10] 吴锋, 李钢, 贾金青, 等. 传统土坯抗压强度的试验研究 [J]. 工程抗震与加固改造,2012,34(5):56 61 WuF,Li G,JiaJ Q,etal.Experimentalstudy of traditional adobe block compressive strength [J]. Earthquake Resistant Engineering and Retrofiting, 2012,34(5):56 61.(inChinese) [11]JGJ 建筑抗震试验方法规程 [S]. 北京 : 中国建筑工业出版社,1997. JGJ Specificating of testing methods for earthquakeresistant building [S]. Beijing : China Architecture& BuildingPress.1997.(inChinese) ( 编辑胡玲 )

<4D6963726F736F667420576F7264202D20CAFDBEDDBFE2A3A83039B0E6A3A92E646F63>

<4D6963726F736F667420576F7264202D20CAFDBEDDBFE2A3A83039B0E6A3A92E646F63> 剪力墙 (R1~R2) 试验者 : 蒋欢军 (1999 年 ) [6] 指导教师 : 吕西林一试验信息 1 研究内容 : 沿竖向耗能的钢筋混凝土剪力墙的抗震性能试验研究 2 试验目的 : 研究沿竖向耗能的钢筋混凝土剪力墙的破坏机理和耗能机理, 从强度刚度