秸秆泥坯生态复合墙体抗震性能及抗震设计方法研究

【摘要】： 秸秆泥坯生态复合墙结构是一种生态、节能、减震型村镇住宅结构新型式。它是课题组研究的密肋壁板结构技术的进一步提升,其继承了原有结构良好的抗震性能,又具有生土材料因地制宜、节能环保等优良特点,实现了结构安全性、适宜性与良好经济性的统一。本文通过试验研究,分析秸秆泥坯生态复合墙体的破坏过程及破坏形态,探讨不同材料内填砌块对生态复合墙体抗震性能的影响,提出秸秆泥坯生态复合墙结构的抗震计算方法及其构造措施。 主要研究内容包括: 1、进行一榀1/2比例秸秆泥坯生态复合墙体的低周反复加载试验,分析秸秆泥坯生态复合墙体在竖向荷载和水平荷载共同作用下的破坏过程及破坏形态,研究墙体内钢筋的应变分布规律。 2、对比分析不同内填材料(秸秆泥坯、加气混凝土砌块、再生EPS轻骨料混凝土砌块、植物纤维水泥基砌块)复合墙体的抗震性能;探讨不同内填材料对生态复合墙体的承载力、抗侧刚度、延性及耗能的影响。研究结果表明:秸秆泥坯生态复合墙体具有适中的极限承载能力,较好的延性及抗倒塌能力。 3、提出秸秆泥坯生态复合墙结构抗震计算方法;分析不同内填材料对生态复合墙体抗侧刚度的影响,提出考虑外框格混凝土与内填砌块材料的相对弹性模量比对墙体抗侧刚度的影响系数,修正原有复合墙体抗侧刚度公式;并根据结构装配整体式施工特点,提出秸秆泥坯生态复合墙结构构造措施;对采用秸秆泥坯生态复合墙结构的陕西省宁强县骆家嘴村“5.12”大地震之后重建住宅方案进行抗震验算,分析结果表明该村镇住宅结构新型式具有较好的抗震能力。 【关键词】：生态复合墙结构 秸秆泥坯生态复合墙体 抗震性能 村镇建筑
【学位授予单位】：西安建筑科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2009
【分类号】：TU352.11
【目录】：

• 摘要5-7
• ABSTRACT7-12
• 1 绪论12-21
• 1.1 研究背景12-14
• 1.1.1 汶川大地震中村镇建筑遭到严重破坏12-13
• 1.1.2 地震安全农居工程13
• 1.1.3 村镇墙体材料改革迫在眉睫13-14
• 1.2 相关研究现状及内容14-19
• 1.2.1 国内外村镇建筑的研究14-16
• 1.2.2 国内外关于生态墙体材料的研究16-18
• 1.2.3 本课题组相关研究现状18-19
• 1.3 本文的主要研究内容19-21
• 2 秸秆泥坯生态复合墙体抗震性能试验研究21-33
• 2.1 试件的设计与制作22-25
• 2.1.1 试件设计22
• 2.1.2 试件制作22-23
• 2.1.3 各物理量的相似关系23-24
• 2.1.4 材料的物理力学性能24-25
• 2.2 试验方案25-28
• 2.2.1 试验方法25
• 2.2.2 加载装置及设备25-26
• 2.2.3 加载方案26-27
• 2.2.4 测试方案27-28
• 2.3 抗震性能试验结果及测点分析28-31
• 2.3.1 秸秆泥坯生态复合墙体的试验过程及分析28-30
• 2.3.2 秸秆泥坯生态复合墙体的破坏模式30
• 2.3.3 秸秆泥坯生态复合墙体的测点分析30-31
• 2.4 本章小结31-33
• 3 不同内填材料的复合墙体抗震性能对比分析33-47
• 3.1 四种内填砌块材料的性能33-34
• 3.1.1 加气混凝土砌块33
• 3.1.2 秸秆泥坯砌块33
• 3.1.3 再生EPS轻骨料混凝土砌块33
• 3.1.4 植物纤维水泥基砌块33-34
• 3.2 抗震性能试验概况34-36
• 3.2.1 试件的相关材性34-35
• 3.2.2 墙体的破坏过程35-36
• 3.3 不同内填砌块的复合墙体抗震性能对比分析36-45
• 3.3.1 滞回性能及骨架曲线36-39
• 3.3.2 承载力39-40
• 3.3.3 延性40-41
• 3.3.4 耗能41-43
• 3.3.5 变形性能及抗倒塌能力43
• 3.3.6 刚度退化43-44
• 3.3.7 破坏模式44-45
• 3.4 本章小结45-47
• 4 秸秆泥坯生态复合墙结构抗震设计方法研究47-60
• 4.1 秸秆泥坯生态复合墙结构的抗震计算理论研究47-51
• 4.1.1 秸秆泥坯生态复合墙结构的抗震设防目标47
• 4.1.2 秸秆泥坯生态复合墙结构的水平地震作用计算47-48
• 4.1.3 秸秆泥坯生态复合墙结构水平位移限值48-50
• 4.1.4 秸秆泥坯生态复合墙结构承载力要求50
• 4.1.5 秸秆泥坯生态复合墙结构弹性力学分析模型50-51
• 4.2 秸秆泥坯生态复合墙结构弹性反应实例分析51-56
• 4.2.1 工程概况51-53
• 4.2.2 有限元分析53-56
• 4.3 秸秆泥坯生态复合墙结构构造措施及技术要求56-59
• 4.3.1 生态复合墙结构的地基及基础56-57
• 4.3.2 生态复合墙板57
• 4.3.3 生态复合墙体的隐形外框57-58
• 4.3.4 生态复合墙板的内填生态砌块58
• 4.3.5 生态复合墙板间的连接58
• 4.3.6 生态复合墙结构与坡屋面连接及相关要求58-59
• 4.4 本章小结59-60
• 5 结论与展望60-62
• 5.1 结论60
• 5.2 展望60-62
• 致谢62-63
• 参考文献63-66
• 硕士学习阶段发表论文66
• 攻读硕士学位期间参加的主要科研项目66

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