框架砌体填充墙干缩机理及裂缝控制研究

摘要

在框架砌体填充墙结构中，墙体的干缩开裂是其常见的失效模式，墙体干缩裂缝的出现降低了建筑的适用性、耐久性及保温节能效果。因而分析框架砌体填充墙干缩变形产生的机理，研究有效的裂缝控制措施变得尤其重要。本文以现场调研、理论推导、试验研究、有限元模拟为技术手段主要进行了框架砌体填充墙结构开裂现场调研、墙体材料干缩机理研究、墙体材料干缩试验、框架砌体填充墙开裂的分离式有限元模拟、框架砌体填充墙裂缝控制措施分析、开洞框架填充墙体裂缝控制等方面的研究工作。
　　本研究主要内容包括：⑴考虑界面内外压力差的影响推导了改进的杨氏关系式，研究成果能更好的解释浸润角随液面内外压力差变化这一自然界物理现象。⑵推导了均匀孔径和缩减孔径平滑毛细管结构在水分蒸发过程中管壁径向应力变化计算公式，得出平滑毛细管结构在水分蒸发过程中管壁膨胀的结论。提出了不平滑毛细管张力理论模型，推导了毛细水损失过程中不平滑毛细管结构径向变形及轴向变形计算公式。⑶建立了框架砌体填充墙结构的分离式有限元模型，定量分析了墙体长度、框架刚度、灰缝抗拉强度、边界条件、构造措施、干缩率等因素对填充墙体不同部位裂缝出现及裂缝宽度的影响。⑷基于分离式有限元模型及砌块干缩试验结果，定量分析了各种裂缝控制措施的裂缝控制效果，给出了基于框架填充墙体裂缝控制的墙体长度限值。

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致谢

摘要

图目录

表目录

第1章 绪论

1．1 研究背景和意义

1．2 砌体结构受力特点及开裂模式

1．3 国内外的研究现状

1．4 技术路线与主要研究内容

参考文献

第2章 框架填充墙裂缝的调查研究

2．1 调研建筑概况

2．2 调研方法和目的

2．3 调研内容与分析

2．4 本章小结

参考文献

第3章 框架填充墙体材料干缩机理

3．1 引言

3．2 基本概念

3．3 水泥石干缩机理基本理论

3．4 单根平滑毛细管结构蒸发过程特性分析

3．5 不平滑毛细管理论

3．6 单根不平滑毛细管水分蒸发过程中变形分析

3．7 各理论计算公式对比

3．8 水泥石白干燥收缩理论

3．9 不平滑毛细管理论对框架填充墙干缩裂缝控制的意义

3．10 本章小结

参考文献

第4章 框架填充墙体材料干缩性能试验

4．1 前言

4．2 试验目的及方法

4．3 试验材料

4．4 试验结果及分析

4．5 本章小结

参考文献

第5章 框架填充墙体开裂的分离式有限元模拟方法

5．1 引言

5．2 分离式有限元模型的建立

5．3 框架填充墙结构裂缝参数分析

5．4 本章小结

参考文献

第6章 框架填充墙干缩裂缝控制措施分析

6．1 引言

6．2 墙体裂缝宽度控制标准

6．3 墙体裂缝控制方案的选择

6．4 墙体长度限值分析

6．5 较长墙体裂缝控制措施分析

6．6 本章小结

参考文献

第7章 开洞框架填充墙体裂缝控制分析

7．1 引言

7．2 开洞墙体的数值模拟

7．3 门窗洞口裂缝防治措施分析

7．4 本章小结

参考文献

第8章 框架砌体填充墙裂缝控制技术工程应用

8．1 引言

8．2 工程概况

8．3 裂缝控制措施及现场施工

8．4 裂缝控制效果

8．5 本章小结

参考文献

第9章 结论与展望

9．1 主要研究成果

9．2 主要创新点

9．3 研究展望

附录

作者简历及在学期间取得的科研成果