轻质高性能混凝土力学性能试验研究及新型复合墙体性能分析

摘要

密肋壁板结构是一种新型节能建筑结构体系，在前期理论与应用方面已取得了重要的阶段性成果，并取得了很好的经济效益和社会效益，有着很好的应用前景。密肋复合墙体作为密肋壁板结构的主要受力构件，以蒸压加气混凝土砌块作为其墙体填充材料，集围护、承重和保温为一体，是一种理想的新型墙体结构。 但是蒸压加气混凝土材料大多应用于墙体围护结构，以往对其力学性能，特别是复杂应力情况下的受力机理研究的很少；同时，随着密肋壁板结构的推广应用，研究适合我国不同地域的经济性、耐候性墙体填充材料也显得尤为重要。 本文就是在此背景下，开展了以下几个方面的工作： 1.首先在对国内外各类新型墙体材料进行充分调研的基础上，通过对其力学和物理性能指标进行对比分析，包括容重、强度、保温性能等，利用统计分析的方法，优选出满足密肋复合墙体性能要求的填充材料。 2．对蒸压加气混凝土和泡沫混凝土进行力学性能试验研究，得出了两者的单轴受压应力-应变全曲线，并提出了蒸压加气混凝土砌块和泡沫混凝土砌块的单轴受压应力-应变全曲线方程，为结构有限元分析提供科学依据。 3．结合前文提出的蒸压加气混凝土和泡沫混凝土力学本构模型，利用有限元程序ANSYS对密肋复合墙体受力机理进行了分析和研究，包括填充材料与框格的协同工作、泡沫混凝土砌块较蒸压加气混凝土砌块对密肋复合墙板的性能优越性以及填充材料强度对复合墙板的力学性能的影响。

目录

文摘

英文文摘

1 绪论

1.1 前言

1.2本文的研究目的和内容

2 新型墙体材料研究现状及对比分析

2.1新型墙体材料分类和性能指标

2.1.1普通混凝土小型空心砌块

2.1.2轻集料混凝土小型空心砌块

2.1.3粉煤灰小型空心砌块

2.1.4粉煤灰砌块

2.1.5石膏砌块

2.1.6蒸压加气混凝土砌块

2.1.7泡沫混凝土砌块

2.2密肋复合墙板填充材料优选

2.2.1密肋复合墙板填充材料性能要求

2.2.2密肋复合墙板保温性能指标

2.3密肋复合墙板填充材料优选

2.4本章小结

3 轻质高性能混凝土材料本构模型研究

3.1轻质高性能混凝土材料受压全曲线试验

3.1.1试件设计及试验方案

3.1.2试验现象和试件破坏形态

3.1.3轻质高性能混凝土单轴受压应力-应变全曲线

3.2轻质高性能混凝土的单轴受压本构方程

3.2.1普通混凝土受压全曲线

3.2.2加气混凝土单轴受压本构方程

3.2.3泡沫混凝土单轴受压本构方程

3.3本章小结

4 密肋复合墙板受力机理分析

4.1 引言

4.2有限元分析理论基础

4.2.1墙板中不同材料的有限元模型

4.2.2密肋复合墙体中裂缝的处理

4.2.3密肋复合墙体中混凝土框格与砌块的联结

4.2.4求解策略

4.2.5收敛准则

4.3框格力学性能研究

4.3.1空框格力学性能研究

4.3.2填充加气混凝土砌块的框格力学性能研究

4.4密肋复合墙板力学性能研究

4.4.1密肋复合墙板加载制度

4.4.2密肋复合墙板开裂过程

4.4.3填充加气混凝土和泡沫混凝土的复合墙板力学性能对比

4.5填充材料强度对密肋复合墙板力学性能的影响

4.6本章小结

5 结论和建议

5.1 结论

5.2建议

参考文献

作者简历

致谢

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