砌体砂浆强度检测的原位拔出法研究

摘要

作为传统的结构形式，砌体结构在我国建筑结构中已有较广泛的应用，现存的住宅、办公楼等民用建筑、工业厂房以及其他构筑物中，有数亿平米的建筑为砌体结构，而且在一些城镇中，仍有大量的砌体结构正在建设中。由于砌体结构自身存在较多不足和使用不当等原因，大量砌体结构存在各类安全隐患，需进行材料强度检测及安全鉴定，但已有的检测方法都存在一定缺陷，如检测结果可靠性低、墙体局部损伤较大等。
　　针对上述问题，本文提出了新的砌体砂浆强度检测方法—原位拔出法，该方法具有能够综合反映材料强度和施工质量、直观性较强、现场可操作简便、可检测强度范围大等优点;并设计了一套拔出装置，通过ANSYS有限元软件进行优化设计，并通过现场试验中的问题，总结装置的缺陷，提出了两套改进方案。
　　由于上部结构自重或其他荷载的作用，原位检测测点将受到竖向应力的影响，传统的掏空水平灰缝释放应力的做法并不能有效的避免竖向应力的影响，且现场操作复杂，本文提出将测点选择在楼梯间窗下墙第三皮或第四皮砖，该位置竖向应力较小，且避免凿除水平灰缝及检测工作的扰民问题，然后通过ANSYS建立大量的不同尺寸、层数的模型，分析测点位置竖向应力，选择竖向应力较小的丁砖作为检测对象，并给出针对不同强度砂浆在相应位置的折减系数。
　　砌筑砂浆抗剪强度是指竖向应力为零时砌体的抗剪强度，我国规范以标准抗剪强度试件的试验值作为砂浆抗剪强度值，并根据试验数据推算抗剪强度与抗压强度的关系，而原位检测试验中，试样受力情况与标准试件不同，所以原位检测的抗剪强度并不等于我国规范中砂浆抗剪强度，需乘以一个小于1的约束条件与尺寸效应系数，本文通过试验数据，推算出原位拔出法约束条件与尺寸效应系数为0.2。

目录

声明

摘要

1 绪论

1．1 砌体结构的发展及特点

1．2 砌体结构存在的问题及检测的重要性

1．3 砌体结构检测技术的发展

1．3．1 砌体砂浆强度检测的既有方法

1．3．2 砌体砂浆强度检测研究现状

1．4 本文研究的主要内容

2 模型的建立

2．1 ANSYS软件介绍

2．1．1 ANSYS在装置优化中的应用

2．1．2 ANSYS在砌体结构中的应用

2．2 材料的本构关系

2．2．1 砌体的本构关系

2．2．2 砖的本构关系

2．2．3 砂浆的本构关系

2．3 泊松比

3 原位拔出法及其装置优化设计

3．1 原位拔出法及适用条件

3．2 装置的初步设计

3．2．1 装置外形的初步设计

3．2．2 千斤项选取

3．2．3 传力拉杆的选取

3．2．4 顶部横梁初步设计与优化

3．2．5 底座初步设计与优化

3．2．6 底部横粱的初步设计与优化

3．2．7 装置的试验

3．3 改进方案一

3．3．1 改进装置设计

3．3．2 推出装置的试验

3．4 改进方案二

3．4．1 改进方案二设计

3．4．2 改进方案二试验

3．5 本章小结

4 基于有限元分析的测点位置优化

4．1 竖向应力对砌体抗剪强度的影响

4．2 测点位置的确定

4．2．1 传统测点选取及处理方法

4．2．2 拔出法测点选取

4．3 计算模型及结果

4．3．1 计算模型

4．3．2 计算结果及对比分析

4．4 本章小结

5 原位拔出法检测砌筑砂浆抗剪强度推算公式的确定

5．1 现有原位检测方法及拉拔法强度推定公式

5．1．1 现有原位检测方法强度推定公式及分析

5．1．2 原位拔出法强度推定公式

5．2 原位拔出试验及结果分析

5．2．1 试验概况

5．2．2 试验结果与分析

5．2 本章小结

6 结论与展望

6．1 结论

6．2 展望

参考文献

附录

致谢

个人简历