H型节能承重砌块砌体偏心受压性能试验研究与分析

摘要

随着全面建成小康社会的不断实现，兼具获取途径较为普遍，价格低廉、节约钢材和水泥等特点的砌体材料开始受到广大人民群众的青睐，长远来看这种结构形式在广大的农村地区应用前景将十分广阔，课题组自主研发的节能承重砌块砌体就是其中之一，由于砌体结构在工程应用中需要承受由梁板传递的荷载，而梁板自身在荷载作用下会发生较大变形，墙体支撑部位往往放生一定程度的转角，从而导致下部支撑墙体承受偏心荷载，因此，对H型节能承重砌块砌体在偏心荷载下承载性能的研究与评估具有实际意义与理论价值。
　　本文采用物理试验、理论分析与数值模拟相结合的研究方法，以节能承重砌块砌体为研究对象，分别在内置秸秆块与否、是否灌制芯柱、偏心率等方面开展对H型节能砌块砌体偏心受压的试验研究，总体结论如下：
　　首先，通过开展H型节能砌块砌体偏压性能的试验研究，设计并制作了3组9种工况下的混凝土标准砌体抗压试件。研究发现试件完全破坏时是比较迅速的，属于典型的脆性破坏；通过对比分析KX组与NJ组、GX组在竖向位移、侧向位移中的特点，发现偏心受压试件在受荷全过程所对应的竖向变形受压侧均大于受拉侧，试件受压一侧的平面外侧移值均随偏心距的增加而增加，与非灌芯试件不同，GX组试件上部压缩量大于下部压缩量。
　　其次，对于试件的受压承载力，作者发现，H型节能砌块灌孔砌体的抗压强度的来源由两部分提供：一是由外围砌块砌体的抗压强度提供，一是由芯柱混凝土的抗压强度提供，由于夹心秸秆块的也可以在一定程度上增加块材与砂浆之间的接触面积，改善施工的质量，因此，其对砌体的抗压强度的提高也存在一部分贡献，NJ组较 KX组的极限承载力分别提高2.35％、5.91%、2.51%。通过将未灌芯砌体、灌芯砌体的承载力数据与规范计算值进行对比分析，修正得到了对应的承载力计算公式，修正后的计算值与实测值吻合较好。
　　最后，通过ABAQUS有限元软件对结构试验进行了对比分析，通过试验验证了基于分离式方法所建数值模型的有效性，揭示了芯柱对H型混凝土砌块砌体偏压性能的影响，为开展拓展分析提供了可靠模型，并基于修正后的计算公式探讨了高宽比对承载能力的影响规律，为工程实践提供参考。
　　以上关于H型节能砌块砌体偏心受压承载力试验的研究成果，与课题组前期轴心受压试验研究、局部受压研究和理论分析成果相联系为自保温暗骨架承重墙结构体系在应用与服役阶段提供安全可靠的实施建议。

目录

声明

1 绪论

1.1引言

1.2砌体结构的发展与趋势

1.3村镇砌体结构发展现状

1.4砌块砌体偏压承载力研究现状

1.5自保温暗骨架承重墙结构

1.6本文主要研究内容和方法

2H型节能砌块砌体偏心受压性能试验研究

2.1试验概况

2.2试验装置与加载

2.3试验结果及分析

2.4本章小结

3H型节能砌块砌体偏心受压强度计算及工作过程

3.1影响砌体偏心受压强度的因素

3.2砌块砌体抗压强度工作机理分析

3.3 H型砌块砌体抗压强度计算

3.4本章小结

4H型砌块砌体偏心受压有限元分析

4.1砌块砌体偏心受压基础理论分析

4.2计算结果与分析

4.3公式验证与高宽比

4.4本章小结

5结论与展望

5.1结论

5.2展望

参考文献

致谢

攻读学位期间发表论文及参与课题