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140mm厚混凝土小型空心砌块承重墙体力学性能试验研究

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文摘

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主要符号说明

第一章 砌块砌体结构的应用及理论研究进展

1.1 引言

1.2 国内外砌块建筑结构应用实例及计算理论发展历程

1.2.1 应用实例

1.2.2 计算理论发展历程

1.3 砌体抗压性能

1.3.1 影响抗压强度的因素

1.3.2 国内外研究内容及成果

1.3.3 抗压强度及本构关系

1.4 砌体抗剪性能

1.4.1 研究内容

1.4.2 影响抗剪强度的因素

1.4.3 砌块抗震体系分类

1.4.4 剪切破坏机理

1.4.5 配筋砌块墙体剪切破坏理论

1.4.6 无筋砌块墙体剪切破坏理论

1.4.7 抗剪承载力实用计算公式

1.5 研究课题的提出

1.6 试验总体工作计划

第二章 140砌块砌体墙片受压承载力性能试验概况

2.1 试验计划

2.2 试验准备

2.2.1 试验材料

2.2.2 试件制作及依据

2.2.3 140砌块受压墙体试件设计

2.2.4 测点布置及采集

2.3 加载方案

第三章 140砌块砌体墙片受压承载力性能试验结果分析

3.1 相关材料强度及指标

3.2 受压承载力试验结果

3.3 受压承载力试验结果与规范建议值比较

3.4 承载力试验的主要结论

3.4.1 开裂荷载

3.4.2 极限荷载

3.5 墙体应变比较

3.6 墙体平面外位移

3.7 墙体破坏形态

3.7.1 裂缝出现与发展

3.7.2 破坏标志及性质

3.8 墙体破坏特征对比

第四章 140砌块砌体墙片抗震性能试验概况

4.1 试验计划

4.2 实施构件设计

4.3 构件制作

4.3.1 系列1-1/1-2

4.3.2 系列2-1/2-2

4.3.3 系列3-1/3-2

4.4 试验原材料

4.4.1 砂浆强度

4.4.2 灌芯混凝土

4.4.3 砂浆、灌芯混凝土配合比

4.4.4 插筋及水平钢筋强度

4.5 试验方法

4.5.1 加载装置

4.5.2 数据测量方案

4.5.3 水平加载机制

4.5.4 竖向荷载

第五章 140砌块砌体墙片抗震性能试验结果分析

5.1 试验现象描述

5.1.1 系列1-1/1-2试验现象描述

5.1.2 系列2-1/2-2试验现象描述

5.1.3 系列3-1/3-2试验现象描述

5.2 破坏形态

5.2.1 系列1-1/1-2破坏形态分析

5.2.2 系列2-1/2-2破坏形态分析

5.2.3 系列3-1/3-2破坏形态分析

5.2.4 破坏机制讨论

5.3 承载力

5.3.1 试验结果

5.3.2 抗剪承载力计算公式

5.3.3 实测值与理论值对比分析

5.4 耗能性能

5.4.1 总体分析

5.4.2 系列1-1/1-2

5.4.3 系列2-1/2-2

5.4.4 系列3-1/3-2

5.4.5 总结

5.5 刚度退化曲线

5.6 变形能力(延性系数)

5.7 能量耗散性能

5.8 钢筋、墙体应变

5.8.1 水平筋应变

5.8.2 纵筋应变

5.8.3 横墙应变

5.8.4 翼缘墙应变

第六章 结论与建议

6.1 本文主要结论

6.2 后续工作建议

参考文献

致谢

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摘要

针对村镇低层房屋的应用,主规格尺寸为140×190×390的140混凝土小型空心砌块,克服了传统190混凝土小型空心砌块墙体厚、自重大、承载力富裕度偏高等诸多缺点,对促进村镇房屋建设中的节能、节材具有重要意义。
   本文在北京建筑工程学院对140砌块基本力学性能、灌芯混凝土强度对砌体抗压强度影响和芯柱自密实混凝土配置等实验研究的基础上,重点开展了高厚比对墙体抗压性能影响试验研究和不同部位墙体在不同构造措施下的抗震性能试验研究。在抗压试验中,以既有12片抗压墙试验研究为基础,针对3组不同高宽比墙体进行了抗压试验;在抗震试验中,以实际4.6×3.6×3.2m农村低层房屋原型为对象,对3组6片不同部位墙体在不同构造措施和灌芯率的条件下进行了拟静力试验。
   本文取得了阶段性研究成果。在抗压试验中,进一步研究了墙体的破坏形态、力学性能、应力-应变关系和平面外位移等主要指标,分析比较了高宽比、砂浆强度等级和芯柱对墙体力学性能和破坏形态的影响,并与《砌体结构设计规范》(GB50003-2001)相关承载力计算公式进行了比较,对工程应用提出了相关建议。在抗震试验中,分别对140内墙、外墙、窗间墙在地震作用下的破坏形态、力学性能、耗能性能、刚度、延性等基本指标进行了深入研究,并与《砌体结构设计规范》(GB50003-2001)和《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010)相关剪切承载力计算公式进行了比较,对弯曲承载力的计算提出了有关建议。同时,针对试验中出现的纵横墙交接处灌孔不密实现象,提出了相应解决方案。
   本文通过对140砌块砌体相关性能的进一步研究,完善和丰富了砌块建筑体系,对砌块行业技术进步做出了贡献。

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