沿空留巷砌体隔离墙砌块结构对承载能力的影响研究

摘要

沿空留巷巷旁装配隔离墙大尺寸砌块能够实现机械化施工，又有良好的施工效率，在工程应用中具有很多优越性。为了克服实心大尺寸砌块的重量因素，本文以大尺寸砌块中的实心砌块、空心砌块、空心充填砌块以及空心尺寸变化等不同结构形式的砌块为研究对象，对砌块的质量与强度关系进行研究。利用灰色理论在混凝土应用上的适用性和灰色理论中GM（1，1）预测模型做为研究手段，通过对小尺寸砌块的数据建立GM（1，1）模型，根据模型预测大尺寸砌块的强度值和尺寸变化对强度的影响规律；以及利用ANSYS模拟手段，研究空心、充填空心等不同结构形式、不同空心尺寸大小砌块中质量与强度关系。研究表明：大尺寸混凝土砌块中尺寸的变化对砌块强度的影响较小，尺寸在350mm-450mm之间时，尺寸对强度的影响较大；大尺寸混凝土砌块在抗压达到极限强度后还存在一定的承载力，并且随着尺寸的增大残余承载力大体呈线性增大；在利用 ANSYS软件对不同空心结构和不同空心尺寸砌块的非线性研究对比中，充填贯穿孔砌块在受压破坏中，质量减小对抗压强度影响较小，其中圆形贯穿孔充填砌块的质量减小45%而强度只减少了30%，方形贯穿孔充填砌块的质量减小50%而强度减少了40%，在空心充填砌块的质量与强度的关系中，空心尺寸在小于0.25时，强度有所提高，通过空心与空心充填砌块的对比，空心不充填砌块的质量变化对抗压强度影响较大，空心充填可以大大改善混凝土砌块的受力性能。根据研究结果，文章建议在沿空留巷巷旁隔离墙支护中选用圆形贯穿孔充填砌块，圆形孔尺寸根据所需强度选择相应的尺寸。

目录

声明

1 绪论

1.1选题的背景

1.2研究的意义

1.3本课题研究领域国内外的研究现状

1.4本文研究内容与技术路线

1.5小结

2混凝土强度理论及灰色系统理论与GM(1，1)模型的建立

2.1混凝土强度理论

2.2灰色理论在混凝土中的应用

2.3灰色系统相关理论

2.4灰色GM（1，1）模型的建立

2.5本章小结

3基于GM(1，1)模型的大尺寸立方体砌块抗压强度研究

3.1混凝土强度试验数据及其原始数据的处理

3.2立方体混凝土砌块GM（1，1）模型的建立及预测

3.3大尺寸混凝土砌块达到极限承载力之后的破坏强度

3.4本章小结

4ANSYS模拟理论与模型的确定

4.1ANSYS模拟理论

4.2模型的选取

4.3本章小结

5不同结构砌块模拟结果分析

5.1球形内腔不充填砌块质量与抗压强度的关系分析

5.2球形内腔泡沫混凝土充填砌块质量与抗压强度的关系分析

5.3立方体内腔不充填砌块质量与抗压强度的关系分析

5.4立方体内腔泡沫混凝土充填砌块质量与抗压强度的关系分析

5.5方形孔充填砌块质量与抗压强度的关系分析

5.6圆形孔充填砌块质量与抗压强度的关系分析

5.7不同块型混凝土砌块的质量与抗压强度关系曲线对比

5.8本章小结

6结论与展望

6.1结论

6.2展望

致谢

参考文献