不同块型的承重型横孔连锁混凝土砌块墙体的抗震性能

摘要

承重型横孔连锁混凝土砌块是一种新型墙体材料，具有承载力高、节能节地、环保、施工方便等特点。在课题组前期对承重型横孔连锁混凝土砌块进行基本物理力学性能试验研究的基础上，本文对不同块型的横孔连锁混凝土砌块墙体的抗震性能进行了试验研究。　　本文设计制作了两片墙体试件，分别为：带构造柱田字形砌块墙体试件、带构 造 柱 H 字 形 墙 体 试 件 ，墙 体 试 件 均 为 足 尺 试 件 ，尺 寸 为2750mm×2640mm×240mm。首先对试件进行了面内低周反复加载试验，观察了两种不同块型的横孔连锁混凝土砌块墙体的破坏过程和破坏形态，分析了试件的变形能力、承载能力、滞回特性、延性、刚度退化、耗能能力和墙体侧移曲线等。然后结合竖孔混凝土砌块、烧结砖墙体的试验研究结论，分析了块型对抗剪承载力及延性的影响，并对横孔连锁混凝土砌块墙体进行了抗剪承载力计算。最后分别采用分离式模型、整体式模型两种不同建模方式对不同块型的横孔连锁混凝土砌块墙体试件进行了有限元模拟。　　研究结果表明：（1）两种不同块型的承重型横孔连锁混凝土砌块墙体在试验过程中均表现出剪切破坏的特征。（2）块型对于横孔连锁混凝土砌块墙体的延性影响较小，横孔连锁砌块墙体与竖孔砌块墙体的延性相差较小，混凝土空心砌块墙体的延性比烧结砖墙体大。（3）田字形墙体试件的峰值荷载比H字形墙体试件大，耗能能力比H字形墙体试件高。（4）采用ABAQUS软件模拟的墙体的等效塑性应变与试验裂缝的开展情况一致，模拟的墙体峰值荷载与试验结果差率较小。

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摘 要

Abstract

绪论

研究背景

1.2 砌体墙抗震性能研究现状

1.2.1 国内研究现状

1.2.2 国外研究现状

1.3 本文主要研究内容

第二章 低周反复加载试验概况

2.1 砌块类型

2.2 砌块砌体物理力学性能

2.2.1 砌块物理力学性能

2.2.2 砌块砌体的抗压性能

2.2.3 砌块砌体的抗剪性能

2.3 墙体试件所用材料性能

2.3.1 钢筋力学性能试验

2.3.2 砂浆、混凝土及混凝土砌块力学性能试验

2.4 墙体试件设计与制作

2.4.1 墙体试件的设计

2.4.2 墙体试件的制作过程

2.5 试验加载装置及加载制度

2.5.1 试验加载装置

2.5.2 测点布置

2.5.3 试验加载制度

2.5.4 试验现象及数据记录

2.6 本章小结

第三章 试验结果及其分析

3.1 墙体试件破坏过程与破坏特征

3.1.1 墙体试件破坏过程

3.1.2 墙体试件破坏特征

3.2 墙体试件特征值

3.2.1 墙体试件的承载力及位移

3.2.2 块型对墙体试件抗剪承载力的影响

3.3 墙体试件的抗震性能分析

3.3.1 墙体试件的滞回曲线

3.3.2 墙体试件的骨架曲线

3.3.3 墙体试件的延性系数

3.3.4 墙体试件的刚度退化

3.3.5 墙体试件的耗能能力

3.3.6 墙体试件的侧移曲线

3.4 构造柱钢筋应变

3.5 墙体试件抗剪承载力计算

3.5.1 竖孔混凝土砌块墙体抗剪强度计算公式

3.5.2 横孔连锁混凝土砌块墙体抗剪承载力计算

3.6 本章小结

第四章 砌体墙有限元模拟

4.1 引言

4.2 砌体墙有限元模拟类型

4.3 材料本构关系及参数选取

4.3.1 钢筋本构关系

4.3.2 混凝土本构关系

4.3.3 砌体本构关系

4.3.4 砂浆本构关系

4.3.5 其它参数

4.4 砌体墙有限元模型的建立

4.4.1 部件创建及装配

4.4.2 单元类型的选取

4.4.3 相互作用、边界条件的定义

4.4.4 加载制度

4.4.5 网格划分

4.5 墙体有限元模拟结果

4.5.1 应力云图

4.5.2 等效塑性应变与裂缝分布情况对比

4.5.3 模拟峰值荷载与试验峰值荷载对比

4.6 本章小结

第五章 结论与展望

5.1 结论

5.2 展望

参考文献

在学期间的研究成果

致 谢