复合节能墙体的平面内与平面外受力性能研究

【摘要】： 复合节能墙体是国家重点推广的新型节能墙体,在我国北方得到了一定的应用。随着我国建筑节能工作向夏热冬冷地区推进,加大对复合节能墙体的研究并拓宽其应用范围具有重要意义。受长沙市新型墙体材料办公室的委托,本文进行了配筋混凝土砌块复合节能墙体的平面内与平面外力学性能研究。 通过6个采用石灰砂浆砌筑的灌孔砌块砌体的抗压试验,研究了这种砂浆强度很低的灌孔砌块砌体的抗压破坏形态、开裂荷载、极限荷载及变形能力。结果表明,初裂荷载与极限荷载之比很小。试件破坏时大多出现竖向灰缝开裂、水平灰缝砂浆向外鼓落的情况。提出了适用于砂浆强度很低的灌孔砌块砌体的抗压强度计算公式。本文认为在灌孔砌块砌体抗压强度计算时不能忽略砂浆的贡献。 通过12个采用石灰砂浆砌筑的灌孔砌块砌体的抗剪试验,研究了这种砂浆强度很低的灌孔砌块砌体的抗剪破坏形态、开裂荷载、极限荷载。综合考虑灌孔混凝土、砂浆的材料强度影响及砌块形式的影响,提出了砂浆强度很低的灌孔砌块砌体和一般灌孔砌块砌体的抗剪强度计算公式,其计算值与本文及多位其他研究者的试验数据吻合较好。研究结果表明,当砂浆强度较低时,砂浆对灌孔砌块砌体抗剪强度影响较大,随着砂浆强度增高,其影响趋于平缓。 进行了2片高宽比分别为0.88和1.17的复合墙体的低周反复水平加载试验,墙体内叶墙为配筋砌块砌体剪力墙、外叶墙采用烧结页岩砖。两片墙体分别采用了矩形和Z字形拉结筋。研究了墙体的破坏形态、承载力、抗震性能和内、外叶墙协同工作能力。两片墙体的内叶墙都形成了明显的交叉斜裂缝,随着高宽比增大,墙体逐渐呈现受弯破坏的特征。内、外叶墙协同工作性能良好,外叶墙在试验过程中破坏轻微。通过拉结筋的应力分析可知矩形拉结筋的作用强于Z字形拉结筋。综合考虑外围砌体、砌块形式、对齐方式、芯柱混凝土、水平钢筋、竖向钢筋的影响,提出了建议的配筋砌块砌体复合节能剪力墙抗剪承载力计算公式。 进行了4片配筋混凝土砌块复合节能墙体的外叶墙平面外静力加载试验,结果表明,拉结筋对于外叶墙的平面外承载力起到了较大的作用,四片墙体的外叶墙在承受5.95kN/m2的均布荷载时,仍处于弹性工作阶段。以试验数据为依据,计算结果表明复合节能墙体的外叶墙平面外承载力满足长沙地区20层高建筑的抗风承载力要求,即使将基本风压提高到0.6kN/m2,也能满足要求。 【关键词】：配筋砌块复合节能墙体 基本力学性能 抗震性能 平面外受力性能
【学位授予单位】：湖南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2010
【分类号】：TU364
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 绪论10-21
• 1.1 引言10-11
• 1.2 配筋砌块砌体结构发展与研究现状11-17
• 1.2.1 配筋砌块砌体结构的发展现状11-13
• 1.2.2 配筋砌块砌体结构的研究现状13-17
• 1.3 复合节能墙体的发展与研究现状17-19
• 1.3.1 复合节能墙体的发展现状17-18
• 1.3.2 复合节能墙体的研究现状18-19
• 1.4 本文的主要研究内容19-21
• 第2章 灌孔砌块砌体抗压性能试验研究21-36
• 2.1 引言21
• 2.2 灌孔砌块砌体抗压试验21-32
• 2.2.1 试验概况21-22
• 2.2.2 试件破坏过程及特征22-26
• 2.2.3 抗压强度试验结果26-27
• 2.2.4 变形性能及弹性模量27-32
• 2.3 灌孔砌块砌体抗压强度研究32-35
• 2.3.1 灌孔砌块砌体抗压强度表达式32-33
• 2.3.2 砂浆强度很低的灌孔砌块砌体抗压强度33-34
• 2.3.3 砂浆对灌孔砌块砌体抗压强度的影响34-35
• 2.4 小结35-36
• 第3章 灌孔砌块砌体抗剪性能试验研究36-48
• 3.1 引言36
• 3.2 灌孔砌块砌体抗剪试验36-39
• 3.2.1 试验概况36-37
• 3.2.2 试件破坏特征37-38
• 3.2.3 试验结果38-39
• 3.3 灌孔砌块砌体抗剪强度研究39-47
• 3.3.1 砂浆强度很低的灌孔砌块砌体抗剪强度39-41
• 3.3.2 一般灌孔砌块砌体抗剪强度41-44
• 3.3.3 砂浆对灌孔砌块砌体抗剪强度的影响44-47
• 3.4 小结47-48
• 第4章 配筋混凝土砌块复合节能墙体抗震性能试验48-69
• 4.1 引言48
• 4.2 试验概况48-56
• 4.2.1 试件的设计与制作48-51
• 4.2.2 试验方案51-52
• 4.2.3 试验过程及现象描述52-55
• 4.2.4 试验结果55-56
• 4.3 极限承载力分析56-60
• 4.3.1 配筋砌块砌体剪力墙承载力56-58
• 4.3.2 配筋混凝土砌块复合节能墙体承载力研究58-60
• 4.4 抗震性能分析60-65
• 4.4.1 滞回曲线、骨架曲线60-62
• 4.4.2 刚度及刚度退化62-63
• 4.4.3 延性63-64
• 4.4.4 耗能特性64-65
• 4.5 拉结筋受力分析65-68
• 4.6 小结68-69
• 第5章 复合节能墙体外叶墙平面外受力性能试验研究69-75
• 5.1 引言69
• 5.2 复合节能墙体外叶墙平面外受力性能试验69-73
• 5.2.1 试验概况69-71
• 5.2.2 试验结果71-73
• 5.3 复合节能墙体外叶墙平面外受力性能分析73-74
• 5.3.1 平面外抗风分析73
• 5.3.2 平面外抗震分析73-74
• 5.4 小结74-75
• 结论75-78
• 参考文献78-83
• 附录A 攻读硕士学位期间发表的论文83-84
• 致谢84

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