秸秆草砖填充墙对RC框架结构自振周期的影响研究
2021-10-22唐小宝董孝曜
唐小宝, 郭 迅, 董 策, 董孝曜, 王 超
(1. 防灾科技学院, 河北 三河 065201; 2. 中国地震局 建筑破坏机理与防御重点实验室, 河北 三河 065201; 3. 中国地震局 地震工程与工程振动重点实验室, 河北 三河 065201)
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草砖是以天然植物秸杆-稻草或麦秸秆为主要原料,经挤压或加工成型的一种新型绿色建材(图 2)。秸杆属农业废弃物,在许多农村地区以户外燃烧的方式进行处理,既浪费资源又造成空气污染。因此,将秸秆砌块作为建筑的新型材料,是充分利用农业生产剩余物、降低农村住宅建筑成本、保护环境的重要途径[7-8]。

图 1 长宁地震中某框架结构的破坏Fig.1 Damage of a frame structure in Changning earthquake

图 2 草砖模型Fig.2 Straw brick model
秸秆草砖填充墙能够增强钢筋混凝土框架的抗震性能。冯勇等[9]制作1榀内填棉花秸秆草砖的框架结构墙体和1榀纯混凝土框架进行水平低周反复荷载作用下的抗震性能试验。实验结果表明填有棉杆草砖的墙体由于草砖的弹性模量小、变形能力大,使得墙体内部产生了较大的滑移和剪切变形,所以墙体的滞回曲线比纯框架墙体“捏拢”现象更明显且逐渐趋于“Z”形变化,如图 3所示[9]。

图 3 秸秆草砖墙体的滞回曲线Fig.3 Hysteretic curve of straw brick wall
因此,本文采用秸秆草砖来代替传统红砖填充材料,通过有限元的数值分析,来研究秸秆草砖填充墙对RC框架结构周期的影响。通过对草砖填充和红砖填充结构的模拟数据进行对比,研究草砖填充墙对框架结构动力特性影响,能更好地把握结构的实际动力特性和动力反应特点,对于降低震害造成的经济损失有着重要的理论意义和实践价值,也为秸秆草砖的推广和草砖填充墙的抗震设计提供参考和依据。……
