纤维增强覆面木基墙板抗震性能研究

发布时间：2020-05-17 07:48

【摘要】：建筑业作为国民经济的支柱产业,在我国还没有完全转变粗放型经济增长方式的关键时刻,走向工业化是建筑业的发展趋势。装配式轻型木结构作为装配式建筑的结构形式之一,具有节能环保、抗震性能好、设计标准化、生产工厂化、施工装配化、装修一体化等优点,得到国务院的大力推广。纤维增强覆面木基结构是一种新型装配式轻型木结构。该结构中,楼板、墙板、桁架、屋面板等预制受力构件,是由规格木基条板拼接而成。在木质受力构件表面均匀铺设玻璃纤维并与胶凝材料结合、形成全封闭覆面层。本文研究作为该结构主要抗侧力构件的纤维增强覆面木基墙板的抗震性能,为纤维增强覆面木基结构低层居住建筑的应用提供部分试验依据。主要工作及成果如下:(1)根据1栋已建的3层纤维增强覆面木基结构住宅建筑,完成了纤维增强覆面木基墙板的试件设计、试验设计,包括带墙骨柱及不带墙骨柱试件,单向加载试验和往复加载试验,往复加载试验包括无轴力和有轴力试验。(2)完成了纤维增强覆面木基墙板的单向加载试验。试件破坏形态除试件NQB1-1-(1)为底部拉断破坏外,其余单向加载试件破坏形态为弯曲破坏及局部撕裂破坏;墙板两侧边框或墙骨柱与墙板连接处竖向开裂,墙骨柱侧面多处木条拼接处开裂。墙板水平峰值承载力均大于80kN。(3)完成了纤维增强覆面木基墙板的低周往复加载试验。墙体破坏形态为弯曲破坏及局部撕裂破坏(无轴力)、压弯破坏及局部撕裂破坏(有轴力)。墙板两端根部出现水平裂缝和斜裂缝,裂缝宽度较细;墙骨柱或边框与墙板连接处竖向开裂,墙骨柱木条拼接处出现竖向裂缝;有轴力墙板试件较无轴力墙板试件开裂早、裂缝多。除试件NQB1-2-(1)正向加载外,墙板的峰值水平承载力均大于80kN,有轴力墙板的承载力略高于无轴力墙板。(4)对1栋3层纤维增强覆面木基结构装配式居住房屋进行了小震下的抗震验算。结果表明:8度抗震设防的3层纤维增强覆面木基结构居住建筑的抗震承载力满足规范要求。
【图文】：

墙板,结构板

对木基墙板抗震性能的影响，进行有轴力低周往复加载试验；确定测点布置，针对木基墙板端部上拔特点，布置传感器量测墙板转动。2.1 木基墙板简介木基墙板的基本构造见图 2-1（a），制作过程为：首先选取新的或回收实木板、胶合板、尚未进行等级分类和处理的原料板材作为木基条板；将木基条板按规格尺寸切割，进行挑选、去除表皮漆膜、污垢并进行目测材质等级分等，经室内自然风干达到当地平衡含水率形成规格木基条板；采用符合等级标准的规格木基条板组坯叠层错缝拼接，浸入胶液粘结成型，，表面按规定面密度均匀铺设碱金属氧化物含量为 11.9%～16.4%、直径为 5μm～8μm 的中碱玻璃纤维丝并与胶凝材料结合，形成有纤维增强覆面层的结构板；再采用由覆面结构板拼接粘合形成格栅板、封边板组成平面骨架；最后前后两面与覆面结构板胶合形成墙板。墙骨柱是墙板之间横向拼接形成的墙体边缘构件，由两侧封边板与胶粘层组合而成，承担支撑屋架以及抗压、拉作用。墙板横向拼接构造示意图见图 2-1（b）。

破坏过程,试件,墙板

（a）10 时墙板未出现裂缝（b）16 时墙板仍未出现裂缝图 3-1 试件 NQB1-1-(1)破坏过程图Fig.3-1 Failure process of specimen NQB1-1-(1).1.2 试件 NQB2-1-（1）试件 NQB2-1-（1）为宽 1562mm、带墙骨柱纤维增强覆面木基墙板，在受拉侧，进行单向加载。第一循环（水平力为 10kN）至第四循环（水平力为 40kN）：加载过程两侧、墙板与楼板连接节点处均无可见裂缝，试件无明显变化。第五循环（水平位移为即 3mm）：在以 50kN 作为控制力加载过程中水平位移达到位移角为1/800即3mm的名义屈服位移，此后开始位移控第六循环（水平位移为 2 即 6mm）：墙板内部发出细碎声响。第七循环（水平位移为 3 即 9mm）：受拉侧底部 50mm 出现竖向斜约 0.2mm。第八循环（水平位移为 4 即 12mm）：达到水平峰值承载力 88.61kN，
【学位授予单位】：北京工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TU352.11

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