新型轻质加气混凝土承重砌体抗震性能的研究

论文摘要

砌体承重结构目前仍然是我国中小城市的住宅建筑常用的结构体系,随着节能、循环经济等国家新政策的颁布实施,研究新型轻质节能型承重墙体材料的力学性能、地震区应用时的抗震特性、砌筑工艺、防裂措施等技术具有重要的理论及应用价值。蒸压加气混凝土承重砌块作为承重砌体的主要块材具有重量轻、保温防火性能好等优点,在国内应用于地震区居住建筑中研究较少,本文通过试验及理论研究,探讨了采用薄层砌筑工艺砌筑的蒸压加气混凝土承重砌块墙体的抗震性能及抗震抗剪计算方法,为将其推广应用到满足“三步节能”建筑中提供技术支持,本文主要进行了以下几方面工作:一、试验研究试验共分两批试件,共设计了15片墙体,通过AAC砌块墙体的水平低周反复荷载静力试验,研究不同受力及是否采取构造加强措施承重墙体的破坏形态、变形性能、耗能性能、刚度退化等特性,综合分析了AAC砌块墙体的抗震性能,研究不同高宽比和竖向压应力对墙体破坏特征和抗震性能的影响。并在破坏特征、滞回特性等抗震性能方面分别与粉煤灰加气混凝土砌块墙体、粘土实心砖、烧结页岩多孔砖和混凝土小型空心砌块墙体进行了对比分析,得出AAC承重砌块墙体抗震性良好,用于节能住宅体系技术可行。通过试验研究提出了构造柱、混凝土水平配筋条带等构造措施,对蒸压加气混凝土承重墙体的抗震性能起到了很好的改善作用。相对于对比墙体,应用构造柱和水平条带的墙体的开裂荷载和极限荷载都有了一定的提高,延性均有了一定程度的提高。二、有限元分析根据试验研究及理论分析,建立了合理的有限元分析模型,对不同受力、不同类型的墙体、不同的抗震构造措施进行理论分析,并与试验结果对比,有限元的计算结果与试验结果基本吻合,说明本文所建立的有限元模型较为合理,故可用来模拟扩展试验。三、理论计算方法的研究:本文在试验的基础上,并结合对现有文献的分析整理,提出了受拉破坏时考虑竖向正应力和高宽比的影响的抗震抗剪强度简化计算公式,公式形式简单,方便在工程设计中应用,可供设计人员参考使用。

论文目录

• 中文摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 国内外研究概况
• 1.1.1 蒸压加气混凝土的基本特点
• 1.1.2 蒸压加气混凝土砌块与传统砌体材料的比较
• 1.1.3 应用和研究概况
• 1.2 研究和应用中亟待解决的问题
• 1.3 本文研究的主要内容
• 第二章 蒸压加气混凝土承重墙体抗震性能研究
• 2.1 试验研究
• 2.1.1 试件设计与制作
• 2.1.2 测点布置与数据采集
• 2.1.3 试验装置与加载制度
• 2.1.4 试验过程与现象
• 2.1.5 试验结果
• 2.1.6 试验墙体抗震性能分析与比较
• 2.2 抗震抗剪承载力计算
• 2.2.1 现存AAC 承重墙体抗震抗剪强度建议公式
• 2.2.2 本文AAC 承重墙体抗震抗剪强度建议公式
• 2.2.3 试验结果与抗剪公式计算结果比较
• 2.2.4 静力抗剪强度与抗震抗剪强度建议统一模式
• 2.3 与其他砌块墙体抗震性能的比较
• 2.3.1 破坏特征
• 2.3.2 滞回特性
• 2.3.3 抗震抗剪强度
• 2.3.4 延性
• 2.4 本章小结
• 第三章 改善蒸压加气混凝土承重墙体抗震性能研究
• 3.1 试验概况
• 3.1.1 试件设计与制作
• 3.1.2 试验加载方案
• 3.1.3 测试内容与数据采集
• 3.2 试验结果与分析
• 3.2.1 试验墙体的破坏过程、形态描述
• 3.2.2 试验墙体的破坏过程分析
• 3.2.3 滞回曲线和骨架曲线分析
• 3.2.4 位移和延性分析
• 3.2.5 实测阻尼比分析
• 3.2.6 刚度退化分析
• 3.2.7 构造柱钢筋应变分析
• 3.2.8 承载力对比分析
• 3.3 蒸压加气混凝土约束墙体抗剪承载力的计算
• 3.3.1 砌体的抗剪强度理论
• 3.3.2 《建筑设计抗震规范》中相关抗震抗剪承载力计算公式
• 3.3.3 其他约束砌块墙体抗剪承载力计算公式
• 3.3.4 公式推导
• 3.3.5 承载力计算值与实测值比较
• 3.4 本章小结
• 第四章 蒸压加气混凝土承重墙体有限元分析
• 4.1 竖向承载力研究
• 4.1.1 基本假定
• 4.1.2 墙体模型
• 4.1.3 分析结果
• 4.1.4 构造柱间距分析
• 4.1.5 结论与建议
• 4.2 横墙抗震抗剪性能研究
• 4.2.1 有限元分析
• 4.2.2 高宽比影响分析
• 4.2.3 构造柱增强墙体抗剪承载力的研究
• 4.3 本章小结
• 第五章 结论
• 参考文献
• 发表论文和参加科研情况说明
• 致谢