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横向预应力砖砌体抗剪性能分析

作　者: 桑艳丽
导　师: 尹新生
学　校: 吉林建筑工程学院
专　业: 结构工程
关键词: 横向预应力砖砌体 抗裂性能 抗剪承载力
分类号: TU364
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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内容摘要


众所周知,砖、石是地方材料,用之建造房屋符合“因地制宜,就地取材”的原则。和钢筋混凝土结构相比,可以节约水泥和钢材,降低造价。砖石材料具有较好的耐火性,较好的化学稳定性和大气稳定性。在施工方面,砖石砌体砌筑时不需要特殊的技术设备。此外,砖石砌体特别是砖砌体,具有较好的隔热,隔声性能。但是砌体结构因自重大而引起很大的地震效应,其抗震性能却很差,故在历次大地震中多数破坏,甚至倒塌,损失惨重。如何改善砌体的脆性性质,以提高结构的抗裂、抗震性能,已是刻不容缓了。对砌体结构施加预应力,可以改善砌体结构材料的特性,提高砌体结构的抗裂、抗剪及抗震性能,可以拓宽砌体结构的应用范围,满足砌体结构向高层、抗震、节能、环保发展的要求。本文在参考国内外研究的基础上,进行了有竖向荷载的横向预应力砖砌体墙的水平单调加载静力试验的研究,具体的研究内容如下：模拟房屋窗间墙设计试验模型,进行了横向预应力砖砌体墙水平单调加载静力试验,在此基础上分析了横向预应力砖砌体墙的抗裂性能、抗剪承载力等问题。试验表明施加预应力后,墙体的抗剪承载力有所提高,而且墙体受力均匀,材料的性能充分发挥,运用有限元分析软件,模拟试验中的墙体,对有竖向荷载的非预应力墙体及预应力墙体进行了非线性有限元分析,分析结果表明施加预应力能显著提高墙体的抗剪承载力。结合试验结果,探讨了预应力砖砌体抗裂与抗剪承载力的计算公式。理论分析和试验结果表明：给墙体施加横向预应力,能够延缓墙体斜裂缝的产生,改善墙体的抗剪性能,为工程实践提供了有益的指导。

全文目录


摘要  4-6
Abstract  6-10
第1章 绪论  10-20
  1.1 课题背景  10-11
  1.2 国内外研究现状  11-17
    1.2.1 国外研究现状  11-15
    1.2.2 国内研究现状  15-17
  1.3 课题研究的内容  17-18
  1.4 课题研究的意义  18
  1.5 课题研究的目标  18-20
第2章 横向预应力砖砌体受力性能分析  20-33
  2.1 引言  20-21
  2.2 非预应力砖砌体墙内力分析  21-26
    2.2.1 应力函数的确定  21-22
    2.2.2 最大拉应力点位置的确定  22-26
  2.3 横向预应力砖砌体墙内力分析  26-27
    2.3.1 应力函数的确定  26-27
    2.3.2 最大拉应力的确定  27
  2.4 预应力砖砌体墙与非预应力砖砌体墙计算结果分析与比较  27-28
  2.5 砖砌体墙斜截面抗裂度计算公式  28
    2.5.1 非预应力砖砌体墙斜截面抗裂度计算公式  28
  2.6 横向预应力砖砌体墙抗剪承载力计算公式  28-31
  2.7 本章小结  31-33
第3章 横向预应力砖砌体墙的有限元分析  33-52
  3.1 概述  33-35
    3.1.1 引言  33-35
  3.2 横向预应力砖砌体墙非线性有限元分析程序  35-39
    3.2.1 单元模型  35
    3.2.2 钢筋的处理方式  35-37
    3.2.3 材料模型  37
    3.2.4 荷载  37-38
    3.2.5 求解策略和收敛准则  38-39
  3.3 横向预应力砖砌体墙受力性能的非线性有限元分析  39-45
    3.3.1 非预应力砖砌体墙有限元模型的建立  39-40
    3.3.2 模型材料参数的选定  40-44
    3.3.3 预应力砖砌体墙有限元模型的建立  44-45
  3.4 分析结果  45-51
    3.4.1 横向预应力对砖墙应变分布的影响  45-51
  3.5 本章小结  51-52
第4章 横向预应力砖砌体墙试验分析  52-74
  4.1 引言  52-53
  4.2 试验概况  53-55
    4.2.1 试验设计  53-54
    4.2.2 材料性能  54-55
  4.3 试件制作  55-58
  4.4 试验方案  58-61
    4.4.1 试验装置  58-60
    4.4.2 加载制度  60-61
  4.5 量测方案  61-63
  4.6 试验观测项目  63-64
  4.7 试验结果及分析  64-72
    4.7.1 试验加载过程及裂缝形态  64-65
    4.7.2 主要试验结果  65-67
    4.7.3 抗剪承载力计算值与试验值的比较  67
    4.7.4 变形分析  67-72
  4.8 本章小结  72-74
结论  74-75
参考文献  75-79
攻读学位期间发表的学术论文  79-80
致谢  80-82

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中图分类: > 工业技术 > 建筑科学 > 建筑结构 > 土、砖、石、竹、木结构 > 大型砖砌块结构及大型板壁（大板墙）结构
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