混凝土砌块建筑墙体裂缝研究

摘要

混凝土小型空心砌块是一种替代粘土砖的良好墙体材料,使用砌块墙体能节省耕地有利于环保,而且砌块墙体较砖墙自重轻有利于结构抗震.从施工角度上看砌筑速度较快,有利于缩短施工周期.我国使用砌块作为墙体材料已有了三十多年的历史,对于砌块的应用研究和发展,积累了丰富的经验取得了一定成绩,随着墙体材料的革新及建筑环保工作的开展混凝土砌块建筑发展迅速,但是砌块墙体的裂缝问题目前仍是制约其发展及广泛应用的症结.本研究结合实际工程中的砌块建筑普遍存在的裂缝问题,参照砖墙裂缝调查研究的成果,针对我省的砌块应用状况,进行了充分的调研,并查阅大量的文献资料,总结了砌块建筑墙体裂缝的特点和规律,通过对温度裂缝、沉降裂缝的有限元分析和经验公式的对比,深入的探讨了墙体开裂的影响因素,结合各地实际工程经验,在对混凝土砌块墙体在材料、设计、施工等方面进行系统的理论分析、综合研究的基础上,给出开裂的防治方法,促进混凝土砌块在我省的推广应用,为相关规范的编制提供理论依据和经验分析,主要研究成果有:1.砌块砌体开裂的调查研究,墙体开裂的特点和原因总结;2.有限元分析砖墙实测数据,揭示了墙体内最大主应力和地基相对沉降量的关系及墙体开裂形态与内部应力的联系,并且验证了有限元模型的有效性;3.有限元分析地基相对沉降量墙体开裂规律及墙体长高比、地基刚度、基础刚度对墙体内部应力的影响;4.有限元分析温度影响墙体开裂规律及伸缩缝间距、温差等因素对墙体内部应力的影响;5.经验公式分析温度影响墙体开裂规律,并将计算结果与计算机模拟结果进行相应的对比;6.收缩应力对砌块墙体开裂的影响的调查研究,国内外处理收缩裂缝的经验介绍;7.从设计、施工角度针对不均匀沉降、温度、收缩等因素对墙体开裂影响的给出具体的防裂措施建议.

目录

文摘

英文文摘

符号说明

第一章绪论

§1-1砌块建筑的发展

1-1-1我国砌块墙体材料的现状

1-1-2国外砌块材料及砌体结构的状况

§1-2砌块建筑墙体裂缝的研究现状及本课题的意义

1-2-1砌块墙体裂缝的研究现状

1-2-2课题的意义

§1-3本文研究的内容及研究成果

1-3-1本文研究的内容

1-3-2研究成果

第二章混凝土小型砌块及砌块墙体裂缝的调研

§2-1混凝土小型空心砌块的生产及应用

2-1-1河北省应用情况简介

2-1-2河北省生产情况简介

§2-2墙体裂缝调查

2-2-1多层砖混住宅墙体裂缝调查

2-2-2文献资料裂缝调查汇总

§2-3砖墙与小型砌块墙体的比较

2-3-1砖墙与小型砌块墙体的裂缝比较

2-3-2砖与砌块基本参数的比较

2-3-3多层砌块建筑与粘土砖的经济技术对比

2-3-4砌体的本构关系

第三章砌体破坏机理分析

§3-1砌体破坏准则

3-1-1平面假设

3-1-2破坏准则

3-1-3破坏机理

§3-2砌块墙体的匀质化分析

3-2-1砌体材料材性分析

3-2-2本文模型的本构关系

第四章有限元理论及ANSYS5.6应用软件

§4-1有限元的基本原理

4-1-1有限元的基本原理

4-1-2有限元子结构法

§4-2 ANSYS应用软件

4-2-1 ANSYS软件介绍

4-2-2单元介绍

4-2-3 ANSYS用于结构分析

4-2-4热－结构耦合分析

第五章沉降引起的砌块墙体的裂缝研究

§5-1沉降引起的砌块墙体内部应力有限元分析

5-1-1引起建筑物不均匀沉降的因素

5-1-2工程实例模拟分析

5-1-3砌块砌体墙体地基不均匀沉降的内力分析

5-1-4上部结构、基础对地基沉降量的调整作用(设结构为横墙承重)分析

5-1-5裂缝形成的理论分析

5-1-6结论

§5-2减轻不均匀沉降危害的相应措施

5-2-1地基的处理

5-2-2建筑设计措施

5-2-3结构设计措施

5-2-4施工措施

5-2-5重点部位的保护建议

第六章温度应力引起的砌块墙体的裂缝研究有限元分析

§6-1温度应力引起的砌块墙体的裂缝有限元分析

6-1-1温度应力的基本概念

6-1-2温度应力产生的必要条件

6-1-3温度缝形成的原因

6-1-4温度应力的简化计算

6-1-5各影响因素的计算结果比较

6-1-6有限元计算模型的建立

6-1-7无加强措施砌体的模拟计算

6-1-8有限元结果分析

6-1-9“防”“抗”措施的模拟计算

6-1-10有限元计算结果与经验公式计算结果的比较

6-1-11结论

§6-2温度应力引起的砌块墙体的裂缝防裂措施建议

6-2-1规范中的措施

6-2-2本文提出的建议

6-2-3特殊部位预防措施

6-2-4最近的研究成果

第七章干缩引起的裂缝研究

§7-1干缩裂缝的成因

§7-2控制干缩裂缝的措施

7-2-1灰缝钢筋的作用

7-2-2设置灰缝钢筋的位置

7-2-3控制缝的作用

7-2-4设置控制缝的位置

7-2-5控制缝的型式

7-2-6设置水平配筋带

7-2-7施工措施

第八章结论与建议

§8-1结论

§8-2建议

参考文献

致谢