节能砌块隐形密框结构墙板抗压性能研究

【摘要】： 节能砌块隐形密框结构是根据混凝土小型空心砌块结构及配筋砌体结构,针对于应用广泛的多层及中高层住宅建筑研制开发的具有轻质节能、保温隔声、绿色环保、造价低廉等优点的新型结构体系。本文通过试验研究与理论分析的方法,对节能砌块隐形密框结构墙板在竖向轴心荷载及偏心荷载作用下的受力性能、破坏过程、破坏形态、变形性能、承载能力和影响因素进行了较为系统和深入的研究,为墙板和结构进行正确的设计计算奠定了基础。关于本文的研究工作及主要成果有: 1.对三组(每组2片)1/2比例不同高度的节能砌块隐形密框结构墙板进行了竖向轴心荷载作用下的抗压试验,分析了节能砌块隐形密框结构墙板在轴心荷载作用下的受力性能、破坏过程、破坏形态、变形性能、承载能力等;研究不同高厚比对墙板轴心受压承载力、受压性能等的影响;分析墙板各个组成部分各自在受压过程中的作用以及它们相互间的影响,荷载在隐形柱及砌块间的分配特点,为节能砌块隐形密框结构墙板在轴心荷载作用下承载力计算公式的建立奠定了基础。 2.对四组(每组1片)1/2比例相同尺寸和相同配筋的节能砌块隐形密框结构墙板进行了偏心荷载作用下的抗压试验,分析了节能砌块隐形密框结构墙板在偏心荷载作用下的受力性能、破坏过程、破坏形态、变形性能、承载能力等;研究不同偏心距对墙板承载力、受压性能和变形的影响;提出了节能砌块隐形密框结构墙板的偏心受压承载力计算公式。 3.对节能砌块隐形密框结构墙板在轴心荷载及偏心荷载作用下的受力性能进行了有限元数值分析。根据不同的分析内容提出了相应的有限元计算模型,并利用试验数据对计算模型进行了验证;在对墙板的轴心受压有限元非线性分析中,重点分析墙板的受压性能、稳定性及影响因素,提出稳定系数计算公式,从而得到墙板的轴心受压承载力计算公式;在对墙板偏心受压有限元非线性分析中,扩大分析参数,了解墙板偏心距的变化对承载力的影响程度并验证了墙板的偏心受压承载力计算公式。 4.对节能砌块隐形密框结构墙板的正截面受压设计方法进行了探讨,提出了相应的设计公式及概念设计方法。 【关键词】：节能砌块隐形密框结构墙板 轴心荷载 偏心荷载 受力性能 承载力公式
【学位授予单位】：华侨大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2008
【分类号】：TU364
【目录】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-11
• 第一章 绪论11-23
• 1.1 研究背景11-12
• 1.2 国内外研究现状及发展趋势12-15
• 1.3 节能砌块隐形密框结构的提出、研究意义及相关研究概况15-19
• 1.3.1 节能砌块隐形密框结构的提出及其研究意义15-17
• 1.3.2 相关研究概况17-19
• 1.4 本文研究的主要内容19-21
• 参考文献21-23
• 第二章 节能砌块隐形密框结构墙板试验方案23-36
• 2.1 试验概况23-29
• 2.1.1 试验内容23
• 2.1.2 试件设计与制作23-26
• 2.1.3 材料的物理力学性能试验26-29
• 2.2 试验方案设计29-31
• 2.2.1 加载装置29-30
• 2.2.2 加载程序30-31
• 2.3 试验量测31-35
• 2.3.1 竖向轴心荷载作用下墙板的量测31-33
• 2.3.2 竖向偏心荷载作用下墙板的量测33-35
• 参考文献35-36
• 第三章 轴心荷载作用下墙板的受力性能试验研究36-62
• 3.1 试验现象描述36-42
• 3.1.1 试件AW1-1、AW1-236-38
• 3.1.2 试件AW2-1、AW2-238-40
• 3.1.3 试件AW3-1、AW3-240-41
• 3.1.4 协同工作性能41-42
• 3.2 试验结果及分析42-61
• 3.2.1 墙板的破坏形态42-43
• 3.2.2 位移分析43-45
• 3.2.3 隐形柱、梁的纵向钢筋应变分析45-50
• 3.2.4 砌块表面应变分析50-52
• 3.2.5 墙板截面内应力分析52-55
• 3.2.6 墙板各组分承担的轴力及分配特点55-58
• 3.2.7 墙板的承载力分析58-59
• 3.2.8 墙板的稳定性分析59-61
• 参考文献61-62
• 第四章 偏心荷载作用下墙板的受力性能试验研究62-77
• 4.1 试验现象描述62-65
• 4.1.1 试件PW162
• 4.1.2 试件PW262-63
• 4.1.3 试件PW363
• 4.1.4 试件PW463-64
• 4.1.5 协同工作性能64-65
• 4.2 试验结果及分析65-76
• 4.2.1 墙板的破坏形态65-66
• 4.2.2 竖向位移分析66-67
• 4.2.3 隐形柱、梁的纵向钢筋应变分析67-70
• 4.2.4 砌块表面应变分析70-71
• 4.2.5 墙板的承载力分析71-76
• 参考文献76-77
• 第五章 竖向荷载作用下墙板的受力性能有限元分析77-94
• 5.1 墙板非线性有限元理论基础及模型的选取77-82
• 5.1.1 墙板中不同材料的本构模型77-79
• 5.1.2 墙板中裂缝的处理79-80
• 5.1.3 墙板中不同材料间的联结问题80-81
• 5.1.4 节能砌块隐形密框墙板有限元分析模型的选取81-82
• 5.2 轴心压力作用下墙板的有限元分析82-88
• 5.2.1 有限元分析程序的验证82-84
• 5.2.2 轴心压力作用下墙板的承载力有限元分析84-88
• 5.3 偏心压力作用下墙板的有限元分析88-93
• 5.3.1 有限元分析程序的验证89-91
• 5.3.2 偏心压力作用下墙板的承载力有限元分析91-93
• 参考文献93-94
• 第六章 墙板正截面受压设计方法研究94-101
• 6.1 正截面受压承载力94-97
• 6.1.1 轴心受压承载力94-96
• 6.1.2 偏心受压承载力96-97
• 6.2 墙板概念设计及构造97-100
• 6.2.1 平面布置97-98
• 6.2.2 竖向布置98
• 6.2.3 其他布置及构造98-100
• 参考文献100-101
• 第七章 结论与展望101-103
• 7.1 结论101-102
• 7.2 展望102-103
• 致谢103

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