免剪切破坏型高效抗震砌体结构

针对强震易坏易倒的普通砌体结构，研究其在地震作用下的免剪切破坏新模式、机理及关键技术。首先，针对承重砌体墙在地震中多发的剪切破坏，提出免剪切破坏型抗震新模式，即弯曲屈服模式，以实现墙体的强剪弱弯，并实验验证该模式在抗震性能、开裂后适修性等方面的优势。进一步，通过与剪切破坏的比较试验，研究砌体墙实现强剪弱弯模式的工作机理。此外，从墙体构件、结构体系革新两方面研究实现免剪切破坏的关键技术与强剪弱弯设计理论。通过创新研究，得到一种免剪切破坏的新型高效抗震砌体结构，在我国防灾减灾新的历史时期，提升砌体房屋的抗震防灾能力。

针对强震易发生严重破坏或倒塌的砌体结构，通过震害考察、试验研究、理论分析，研究了砌体墙在地震作用下免剪切破坏形态创新模式、优势、破坏机理及实现免剪切破坏的关键技术。. 第一、围绕本项目的免剪切破坏新型抗震模式，进行了汶川震害的实地考察；并结合砌体抗震墙在唐山、汶川等强地震中多发的剪切破坏，完成了免剪切破坏模式的抗震性能、开裂后的适修性、抗震救灾等方面的优势研究和震害实例分析。. 第二、完成了不同材料、不同型式参数的4组层间砌体墙试体的足尺模型大型试验研究。改进了加载方法，得到不同的破坏形态及其滞回曲线。墙体材料包括普通砖、砼小砌块，试体型式有传统砌体墙、新型砌体墙，包括矩形墙、有或无构造柱墙、带窗台的窗间墙、正交空间墙。试验结果按预期呈现出新型弯曲模式、弯剪临界破坏及传统剪切破坏形态。弯曲破坏时，砌体墙呈现出良好的延性，墙体的极限侧移角可达1/50，其仅在边缘局部压碎，且便于修复；极限侧移角达到或超过了混凝土剪力墙，成为区分于剪切破坏的一个重要特征。. 第三、为了研究免剪切破坏机理，完成了无筋砌体墙恒压下的受弯承载力计算方法及受弯能力历经过程研究。理论与试验结果表明，墙体边缘主拉开裂后，受弯承载力会继续增大而不退化，当受压区产生受压裂纹时，受弯承载力达到极限；当受压区局部出现压碎时，受弯承载力开始缓慢退化、侧移角继续增大。. 第四、为了进行免剪切破坏机理研究，完成了墙体的弯剪破坏界限剪跨比研究。结果表明，矩形截面无筋砖墙的轴压应力在0～1.5MPa时，界限剪跨比为0.5～1.2，受砌体强度影响不大；并用等效化方法研究了异形截面的界限等效剪跨比，其与矩形截面接近，从而有效消除了截面形式影响，使不同截面墙体的界限剪跨比具有一致性。. 第五、为了进行免剪切破坏的设计应用研究，完成了关键技术及设计措施研究，进行了技术革新。对交接砌体承重墙肢，研究了传统连接的不利影响，提出了无剪型连接技术；对墙肢之间的洞口连梁，研究了传统构造方式对免剪切模式的弊端，提出了关键新技术，获得发明专利授权。这些技术研究为免剪切破坏型砌体结构应用奠定了基础。. 通过创新研究，获得了砌体墙免剪切破坏的新模式及相关技术，在我国防震减灾新的历史时期，具有相当吸引力和发展前景，将高效提升砌体房屋的抗震防灾能力。