CN111257137A - 砌体墙体整体水平剪切试验方法 - Google Patents

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路彦兴
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刘云涛
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崔小龙
段立涛
商冬凡
杨志峰
卿龙邦
肖成志
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Abstract

本发明提供了砌体墙体整体水平剪切试验方法，属于建筑施工技术领域，包括以下步骤：(1)砌出墙体并进行养护；(2)计算出墙体顶部承受的竖向荷载；(3)对墙体的顶部施加竖向荷载；(4)计算墙体的水平投影面面积S；(5)在所述墙体的一侧设置水平反力装置，另一侧施加逐级递增的水平力，直至使墙体产生剪切破坏；(6)获取墙体发生剪切破坏时的前一级水平力的数值，并将此值认定为水平剪切破坏力；(7)用所述水平剪切破坏力除以所述水平投影面面积，得到所述墙体的抗剪强度。本发明提供的砌体墙体整体水平剪切试验方法，能够检测现实情况下墙体的抗剪强度，为砌体结构的质量控制和加固改造提供真实可靠的数据。

Description

砌体墙体整体水平剪切试验方法
技术领域
本发明属于砌体结构技术领域，更具体地说，是涉及砌体墙体整体水平剪切试验方法。
背景技术
在水平荷载作用时，砖混结构的墙体多表现为剪切型破坏、弯剪倾覆破坏和弯曲型破坏，而剪切型破坏发生时，砖混结构的墙体会沿着墙体的方向产生一条水平或斜向裂缝，使墙体产生错位破坏，最终导致房屋结构倒塌。为了得到砌体结构墙体的各影响因素与墙体水平抗剪强度之间的关系，因此需要对墙体进行抗剪试验，以便得到墙体的抗剪强度和墙体各影响因素之间的关系，最终能对砌体结构的进行质量控制并得到加固改造提供真实可靠的数据。
发明内容
本发明的目的在于提供砌体墙体整体水平剪切试验方法，旨在提供一种测量墙体的抗剪强度的方法。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：提供砌体墙体整体水平剪切试验方法，包括以下步骤：
(1)砌出墙体并进行养护；
(2)计算所述墙体顶部承受的竖向荷载；
(3)对所述墙体的顶部施加所述竖向荷载，用于模拟所述墙体的顶部承受荷载的工况；
(4)在所述墙体的一侧设置水平反力装置，并在另一侧设置水平施力装置，所述水平施力装置在所述墙体上施加逐级递增的水平力，直至使墙体产生剪切破坏，所述水平施力装置的施力点高于所述水平反力装置的最高点；
(5)计算所述墙体的水平投影面面积S；
(6)获取所述墙体发生剪切破坏时的前一级所述水平力的数值，并将此值认定为水平剪切破坏力，记为F；
(7)用所述水平剪切破坏力F除以所述水平投影面面积S，得到所述墙体的抗剪强度，记为fv＝F/S。
作为本申请另一实施例，所述竖向荷载由试验人员根据现场所述墙体上部设置的荷载的总重量计算得出。
作为本申请另一实施例，所述水平投影面面积S由试验人员在现场测量并计算。
作为本申请另一实施例，在所述墙体的顶部放置刚性卧梁，用于提供所述竖向荷载。
作为本申请另一实施例，所述水平力的施力位置避开所述墙体上的砂浆灰缝。
作为本申请另一实施例，所述水平施力装置为水平推力试验机。
作为本申请另一实施例，所述水平反力装置借助于地脚螺栓与地面固定连接。
作为本申请另一实施例，所述水平反力装置为刚性装置。
作为本申请另一实施例，预估所述墙体能承受的水平荷载，所述水平力每级加载值不大于所述水平荷载的20％，当所述水平力加载到所述水平荷载的90％后，每级加载值不大于所述水平荷载的5％。
本发明提供的砌体墙体整体水平剪切试验方法的有益效果在于：与现有技术相比，对墙体进行养护，并且提前计算出墙体上能够承载的竖向荷载，对墙体施加最大的荷载后，通过设置在墙体一侧的水平施力装置对墙体施加水平力，并对这个水平力进行逐级递增，当水平力增大到使墙体发生剪切破坏后，将此时的水平力记做水平剪切破坏力F，并用这个水平剪切破坏力除以墙体的水平投影面面积S，得到墙体的抗剪强度fv。本发明提供的砌体墙体整体水平剪切试验方法，能够模拟现实情况下墙体的抗剪强度，给现场的施工提高了可靠的数据。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的砌体墙体整体水平剪切试验方法涉及的结构的示意图；
图2为图1加上水平施力装置后的结构示意图。
图中：1、墙体；2、刚性卧梁；3、水平反力装置；4、水平施力装置。
具体实施方式
为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
请参阅图1和图2，现对本发明提供的砌体墙体整体水平剪切试验方法进行说明。所述砌体墙体整体水平剪切试验方法，包括以下步骤：
(1)砌出墙体并进行养护；
(2)计算所述墙体顶部承受的竖向荷载；
(3)对所述墙体的顶部施加所述竖向荷载，用于模拟所述墙体的顶部承受荷载的工况；
(4)在所述墙体的一侧设置水平反力装置，并在另一侧设置水平施力装置，所述水平施力装置在所述墙体上施加逐级递增的水平力，直至使墙体产生剪切破坏，所述水平施力装置的施力点高于所述水平反力装置的最高点；
(5)计算所述墙体的水平投影面面积S；
(6)获取所述墙体发生剪切破坏时的前一级所述水平力的数值，并将此值认定为水平剪切破坏力，记为F；
(7)用所述水平剪切破坏力F除以所述水平投影面面积S，得到所述墙体的抗剪强度，记为fv＝F/S。
本发明提供的砌体墙体整体水平剪切试验方法，与现有技术相比，砌出墙体1并对墙体1进行满足现场条件的养护，在砌好的墙体1的顶部施加经过计算后的竖向荷载，然后在墙体1的一侧设置水平反力装置3，在另一侧设置水平施力装置4，并且使水平施力装置4的施力位置高于水平反力装置3的最高点的位置，然后通过水平施力装置4对墙体1施加水平力，并且逐级增大水平力，直至使墙体1出现了剪切破坏，并且将墙体1发生剪切破坏时的水平力当做水平剪切破坏力F，此时可以再求出墙体1在垂直投影面上的水平投影面面积S，水平力的方向与垂直投影面保持垂直，最后将水平剪切破坏力F除以水平投影面面积S得到墙体1的抗剪强度fv。
本实施例中，为了确保试验结果与实际结果尽可能的相似，可以对墙体1进行与现场同条件的养护，例如将温度、湿度等条件设置的与现场相同。
作为本发明提供的砌体墙体整体水平剪切试验方法的一种具体实施方式，竖向荷载由试验人员根据现场墙体1上部设置的荷载的总重量计算得出。为了保证计算结果的可靠性和试验后最终结果的准确性，还可以通过在计算机里面进行建模，这样可以方便的计算出墙体1的顶部的竖向荷载，并且还省事省力。
作为本发明提供的砌体墙体整体水平剪切试验方法的一种具体实施方式，水平投影面面积S由试验人员在现场测量并计算。通过试验人员测量墙体的长宽就可以计算出墙体1的水平投影面面积S，为了保证计算结果的准确性，可以采取多次测量的方式或者是在计算机内通过建模进行计算。
作为本发明提供的砌体墙体整体水平剪切试验方法的一种具体实施方式，参阅图2，在墙体1的顶部放置刚性卧梁2，用于提供竖向荷载。在墙体1上的顶部放置刚性卧梁2，使刚性卧梁2与墙体1顶部的横截面完全重合，这样就能通过刚性卧梁2对墙体1的顶部施加均匀的荷载，在计算机内模拟墙体1顶部受到的承载力。
本实施例中，还可以通过压力机代替刚性卧梁2，通过压力机给墙体1的顶部施加竖向荷载，因为是在实验室内进行抗剪强度的试验，因此压力机是实验室常见的设备。
作为本发明提供的砌体墙体整体水平剪切试验方法的一种具体实施方式，请参阅图1，水平力的施力位置避开墙体1上的砂浆灰缝。由于墙体1上的砂浆灰缝中间填充的是砂浆，如果将水平力的施力位置设置在砂浆灰缝上，会导致砂浆灰缝更容易裂开，不能真实的反应出墙体1应能承受的最大水平力。
作为本发明提供的砌体墙体整体水平剪切试验方法的一种具体实施方式，水平施力装置4为水平推力试验机。使用水平推力试验机对墙体1提供水平力，能保证对墙体1受到的水平力进行控制，水平推力试验机带有控制器，能使试验人员根据现场情况或者是预定的试验要求对水平力的作用位置和水平力逐级递增的大小进行调整。
作为本发明提供的砌体墙体整体水平剪切试验方法的一种具体实施方式，水平反力装置3借助于地脚螺栓与地面固定连接。通过使用地脚螺栓的方式将水平反力装置3固定在地面上，可以保证连接牢固的同时，还能提高试验的效率，不会出现因水平反力装置3在试验进行中移动而使试验失败。
作为本发明提供的砌体墙体整体水平剪切试验方法的一种具体实施方式，水平反力装置3为刚性装置。将水平反力装置3选择为刚性装置，例如常见的铁板或者石块，可以降低试验的成本，此时仅需要在铁板或石块上开设贯穿孔，并且能够配合地脚螺栓固定在地面上。
作为本发明提供的砌体墙体整体水平剪切试验方法的一种具体实施方式，预估所述墙体能承受的水平荷载，水平力每级加载值不大于水平荷载的20％，当水平力加载到水平荷载的90％后，每级加载值不大于水平荷载的5％。将水平力每次递增不大于水平荷载的20％的方式，可以保证墙体1在发生剪切破坏时水平力的准确性，水平剪切破坏力F越精确，墙体1的抗剪强度fv就越准确，试验效果越令人满意。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.砌体墙体整体水平剪切试验方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)砌出墙体并进行养护；
(2)计算所述墙体顶部承受的竖向荷载；
(3)对所述墙体的顶部施加所述竖向荷载，用于模拟所述墙体的顶部承受荷载的工况；
(4)在所述墙体的一侧设置水平反力装置，并在另一侧设置水平施力装置，所述水平施力装置在所述墙体上施加逐级递增的水平力，直至使墙体产生剪切破坏，所述水平施力装置的施力点高于所述水平反力装置的最高点；
(5)计算所述墙体的水平投影面面积S；
(6)获取所述墙体发生剪切破坏时的前一级所述水平力的数值，并将此值认定为水平剪切破坏力，记为F；
(7)用所述水平剪切破坏力F除以所述水平投影面面积S，得到所述墙体的抗剪强度，记为fv＝F/S。
2.如权利要求1所述的砌体墙体整体水平剪切试验方法，其特征在于，所述竖向荷载由试验人员根据现场所述墙体上部设置的荷载的总重量计算得出。
3.如权利要求2所述的砌体墙体整体水平剪切试验方法，其特征在于，所述水平投影面面积S由试验人员在现场测量并计算。
4.如权利要求1所述的砌体墙体整体水平剪切试验方法，其特征在于，在所述墙体的顶部放置刚性卧梁，用于提供所述竖向荷载。
5.如权利要求1所述的砌体墙体整体水平剪切试验方法，其特征在于，所述水平力的施力位置避开所述墙体上的砂浆灰缝。
6.如权利要求5所述的砌体墙体整体水平剪切试验方法，其特征在于，所述水平施力装置为水平推力试验机。
7.如权利要求5所述的砌体墙体整体水平剪切试验方法，其特征在于，所述水平反力装置借助于地脚螺栓与地面固定连接。
8.如权利要求7所述的砌体墙体整体水平剪切试验方法，其特征在于，所述水平反力装置为刚性装置。
9.如权利要求1所述的砌体墙体整体水平剪切试验方法，其特征在于，预估所述墙体能承受的水平荷载，所述水平力每级加载值不大于所述水平荷载的20％，当所述水平力加载到所述水平荷载的90％后，每级加载值不大于所述水平荷载的5％。
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