构造柱与混凝土砌块组合墙体受压承载力试验研究

摘要

混凝土小型空心砌块符合节土、节能的墙改方向,将成为替代粘土实心砖的首选材料.在多层砌体房屋的传统设计中,构造柱是有效的抗震加强措施,砌块墙体设置构造柱后,构造柱作为砌块墙体的一部分,和砌块墙体共同承受竖向压力,若把这部分承载力考虑在内,可使目前的多层砌块结构设计更为经济、合理.本文在国内首次通过四片设置构造柱的混凝土砌块墙体在竖向荷载作用下的承载力试验,了解了这类墙体的受力及变形性能、破坏形态、荷载在构造柱与砌块墙体之间的分配关系以及两者的协同工作性能,并通过局部受压试验,研究了混凝土构造柱在砌块墙体中改善局压的性能.利用ANSYS有限元程序的优越性,了解了各项参数(构造柱间距、砌块砌体弹性模量、构造柱内的纵向钢筋配筋率、层高)对荷载分配关系及墙体承载力的影响程度;其次通过对墙体全过程的加载模拟计算,分析了荷载在构造柱与砌块砌体间的分配关系的变化;最后对构造柱解决局压问题进行了有限元模拟分析,了解设置构造柱砌块墙体在局压状态下的工作性能及承载能力,并同非设柱情况进行了对比,验证了混凝土构造柱对改善砌块墙体局压的贡献.本文对大量有限元分析结果进行总结、整理,提出了设置构造柱砌块砌体组合墙的承载力计算公式,并与试验结果进行了对比分析;给出了用构造柱承担局部压力的局压承载力计算方法.

目录

文摘

英文文摘

第1章绪论

1.1课题背景

1.1.1混凝土小型空心砌块的特点

1.1.2混凝土砌块建筑在国内外的应用

1.2问题的提出

1.3国内外研究现状

1.3.1设置构造柱混凝土砌块组合墙承载能力研究

1.3.2砌块砌体局部受压研究

1.4本文的工作

第2章设置构造柱混凝土砌块墙体受压承载力试验

2.1试件的设计与制作

2.2试件的材料特性试验

2.2.1标准件抗压强度试验

2.2.2材料强度试验

2.3试验装置及加载制度

2.3.1均布受压试验

2.3.2局部受压试验

2.4测点设计及量测系统

2.5本章小结

第3章试验现象及结果分析

3.1试验结果

3.2试验现象

3.2.1均布受压试验

3.2.2局部受压试验

3.3试验结果分析

3.3.1竖向荷载在构造柱与砌块砌体之间的荷载分配关系

3.3.2构造柱与砌块砌体的协同工作性能

3.3.3局压受力分析

3.3.4均布压力作用下承载力分析

3.4本章小结

第4章竖向荷载下设置构造柱砌块墙体有限元分析

4.1引言

4.2设置构造柱砌块墙体的非线性有限元计算

4.2.1有限元及ANSYS软件简介

4.2.2单元类型和破坏及收敛准则的确定

4.2.3试验墙片的有限元模拟验证

4.2.4参数选取

4.2.5影响竖向荷载分配及承载能力的各种因素

4.2.6加载全过程中的荷载分配关系

4.3设置构造柱砌块砌体组合墙承载力计算方法

4.4设置构造柱后局压受力分析及承载力计算方法

4.4.1设置构造柱后局压受力的有限元分析

4.4.2局压承载力计算方法

4.5本章小节

结论

参考文献

攻读学位期间发表的学术论文

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致谢