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240厚砌块整浇墙抗震性能试验研究

作　者: 张亮
导　师: 王凤来
学　校: 哈尔滨工业大学
专　业: 结构工程
关键词: 配筋砌块砌体砌块整浇墙抗震性能低周反复荷载试验
分类号: TU311.3
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 35次
引　用: 4次
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内容摘要

砌块整浇墙结构是在配筋砌块砌体发展和应用过程中总结出来,适应中国建筑业特点、具有“四节一环保”特征的新型结构体系,工程应用中取得很好的经济效益和社会效益。但目前国内所使用的都是190mm厚砌块,受承载力限制其建设高度受到制约,为了采用该体系建设更高的建筑,需要发展更厚的砌块整浇墙体系,并对结构性能开展系统的研究工作。因此,在国内首次对240厚砌块整浇墙抗震性能开展研究,对发展和完善具有中国特色的砌块整浇墙结构设计理论具有重要的理论意义和工程应用价值。本文通过7片240厚砌块整浇墙足尺试件的低周往复荷载试验,对压弯剪复合受力下墙片构件的力学性能进行了系统研究,试验中2片墙体表现为剪切破坏形态,5片墙体表现为弯曲破坏形态,通过试验得到了各试件在低周往复荷载下的破坏过程、破坏形态、承载力、变形能力和应力分布特征,通过试验结果分析得出了试件的滞回曲线、骨架曲线、刚度退化曲线、延性和耗能能力等各项指标。试验表明,砌块整浇墙结构具有良好的强度、刚度、耗能能力及延性性能,而且相比与190厚配筋砌块砌体剪力墙具有更高的承载能力。在试验的基础上,本文采用ANSYS有限元分析软件对试验试件进行了数值模拟对比分析,分析结果表明采用有限元进行参数的补充分析是可行的,在此基础上,对砌块强度、砂浆强度、水平配筋率、纵向钢筋率、剪跨比及几何尺寸对构件性能的影响进行了初步分析,得出了一些有益的结论。基于试验和数值分析结果,在《砌体结构设计规范》(GB 50003-2001)计算公式的基础上,修正了适用于240厚砌块整浇墙构件的抗剪承载力计算公式,与原公式相比,适当增大了灌芯砌体对抗剪承载力的影响；同时,根据试验结果,验证了配筋砌块砌体剪力墙大偏压构件承载力计算公式对240厚砌块整浇墙构件的适用性。

全文目录

摘要  3-5
Abstract  5-10
第1章绪论  10-23
  1.1 引言  10-12
  1.2 国内外研究现状及应用  12-21
    1.2.1 国外研究现状及应用  12-16
    1.2.2 国内研究现状及应用  16-21
  1.3 本文的主要研究内容  21-23
第2章试验的设计与制作  23-34
  2.1 试验目的  23
  2.2 试件的设计与制作  23-25
    2.2.1 试件设计  23
    2.2.2 试件制作  23-25
  2.3 试件的材料性能试验  25-28
    2.3.1 钢筋力学性能试验  25-26
    2.3.2 砌块抗压强度  26
    2.3.3 砂浆、混凝土配合比与强度测定  26-27
    2.3.4 灌芯砌体的材料强度  27-28
  2.4 拟静力试验装置及加载制度  28-33
    2.4.1 试验装置  28-31
    2.4.2 加载制度  31
    2.4.3 测点布置  31-33
  2.5 本章小结  33-34
第3章试验结果及分析  34-61
  3.1 试验过程及破坏形态  34-42
    3.1.1 试验过程描述  34-40
    3.1.2 剪切墙片的破坏过程分析  40-41
    3.1.3 弯曲墙片的破坏过程分析  41-42
  3.2 试验结果  42-55
    3.2.1 荷载及位移  42-43
    3.2.2 水平钢筋和竖向钢筋的应变  43-48
    3.2.3 滞回曲线  48-50
    3.2.4 骨架曲线  50-53
    3.2.5 耗能能力  53-55
  3.3 刚度退化和延性  55-59
    3.3.1 刚度退化  55-56
    3.3.2 延性  56-59
  3.4 本章小结  59-61
第4章砌块整浇墙非线性数值模拟及结果分析  61-75
  4.1 砌块整浇墙非线性有限元分析方法  61-64
    4.1.1 计算模型  61-62
    4.1.2 材料模型  62-63
    4.1.3 破坏准则  63-64
    4.1.4 收敛准则  64
  4.2 砌块整浇墙非线性有限元分析的试验校核  64-67
    4.2.1 模型的建立  64-65
    4.2.2 试验试件的有限元分析与验证  65-67
  4.3 砌块整浇墙非线性数值模拟参数扩大分析  67-74
    4.3.1 材料强度对砌块整浇墙承载力的影响  67-69
    4.3.2 水平配筋对砌块整浇墙承载力的影响  69
    4.3.3 纵向配筋对砌块整浇墙承载力的影响  69-70
    4.3.4 构件尺寸对砌块整浇墙承载力的影响  70-74
  4.4 本章小结  74-75
第5章砌块整浇墙的承载力分析  75-91
  5.1 砌块整浇墙抗剪承载力影响因素及计算公式分析  75-80
    5.1.1 砌块整浇墙抗剪承载力的影响因素  75-79
    5.1.2 抗剪承载力拟合公式分析  79-80
  5.2 砌块整浇墙抗弯承载力影响因素及计算公式分析  80-85
    5.2.1 砌块整浇墙抗弯承载力的影响因素  80-81
    5.2.2 抗弯承载力计算与较核  81-85
  5.3 砌块整浇墙的施工方法  85-90
    5.3.1 混凝土砌块砌筑  85-88
    5.3.2 钢筋施工要求  88-89
    5.3.3 灌芯混凝土的施工要求  89-90
  5.4 本章小结  90-91
结论  91-93
参考文献  93-98
致谢  98

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