灌孔速成墙板在水平荷载作用下受力机理试验研究

论文摘要

灌孔速成墙体是一种在新型轻质玻璃纤维石膏空心板内灌入混凝土而形成的墙体。本文对该种新型灌孔墙体体系的受力特点进行了系统的试验研究,试验分为两个方面,一是通过对9个配筋灌孔速成墙体在低周反复荷载下的受力性能试验,研究了不同高宽比、竖向压应力和体积配筋率的速成墙体在低周反复作用下的承载能力、变形特点、破坏规律等受力特性和内力分布特点。二是对五层1：1灌芯玻璃纤维增强石膏板模型进行了侧向作用下的低周反复试验,得到了试验模型的裂缝分布特点、开裂荷载及极限荷载。研究了混凝土灌孔速成墙体结构体系受力时的变形特点和墙体的内力分布规律。通过综合分析单片墙体试验和整体模型试验的试验结果,主要得到以下结论：1、在试验的基础上,系统地分析了该种墙体材料的破坏过程和破坏机理。墙体裂缝主要是因为抗剪承载力不足产生的斜裂缝。由于轴压比的不同呈现出不同特点,当竖向压应力较小时,裂缝为沿墙体对角线的整体斜裂缝；当竖向压应力较大时,裂缝为沿混凝土芯柱的针状短斜裂缝。2、通过对整个系列试验结果进行的分析可得,灌芯纤维石膏板墙体体系在受水平荷载作用时,结构的受力机理分为明显的两个阶段,即墙体屈服前阶段和墙体屈服后阶段,在两个阶段墙体呈现处不同的规律性。3、通过试验得到了墙体内力的分布特点,分析得整个墙体受力特点类似于带缝剪力墙,在弹性阶段呈现出明显的整体性,可以按照整体剪力墙进行分析、设计。并结合国内外研究成果整理提出了正截面和斜截面承载力的结算方法。4、通过对现有墙体模型理论的对比分析,结合灌芯纤维石膏板的组成特点,提出了在弹性阶段墙体的简化计算模型,即由多个竖向杆单元及一个剪切杆单元组成的单元模型及相关参数的定义与计算方法。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 石膏特点及速成墙板的定义
• 1.2.1 石膏的特点
• 1.2.2 速成墙体的定义
• 1.3 玻璃纤维石膏板在建筑结构应用中的优点集应用
• 1.3.1 性能优势
• 1.3.2 建筑优势
• 1.3.3 成本优势
• 1.3.4 环保优势
• 1.3.5 玻璃纤维石膏板结构在建筑结构应用
• 1.4 目前国内对灌芯石膏板墙体的研究现状
• 1.4.1 单个构件研究
• 1.4.2 整体结构的研究
• 1.5 本文研究的主要内容、理论意义和实际应用价值
• 1.5.1 研究的主要思路
• 1.5.2 研究的主要内容
• 1.5.3 理论意义和实际应用价值
• 第2章 单片墙体试验研究
• 2.1 引言
• 2.2 试件的设计和制作
• 2.2.1 设计依据
• 2.2.2 试件的设计
• 2.2.3 试件的制作
• 2.3 试验方法
• 2.3.1 试验加载系统
• 2.3.2 试验加载制度
• 2.3.3 试验数据的采集
• 2.4 试件的破坏过程及特征
• 2.4.1 试件的破坏过程及特征
• 2.4.2 试件裂缝特征及分析
• 2.5 试件的骨架曲线
• 2.6 试件的开裂荷载与极限荷载
• 2.7 墙体试件芯柱配筋应变
• 2.7.1 开裂与极限应力应变特点
• 2.7.2 钢筋的荷载应力曲线
• 2.8 小结
• 第3章 整体模型的试验研究
• 3.1 引言
• 3.2 试件的设计和制作
• 3.2.1 试件的设计
• 3.2.3 模型制作
• 3.3 加载方案
• 3.4 仪器设备及测点布置
• 3.5 试验加载过程与试验结果
• 3.5.1. 试验模型加载破坏过程
• 3.5.2 裂缝分布及特点
• 3.5.3 模型的变形特点
• 3.6 小结
• 第4章 墙体受力机理分析及弹性模型的建立
• 4.1 引言
• 4.2 屈服前阶段受力分析
• 4.2.1 单片墙受力特点分析
• 4.2.2 整体模型中的墙体受力特点
• 4.2.3 整体模型变形分析
• 4.2.4 灌芯纤维石膏板弹性阶段的设计方法
• 4.3 屈服后阶段的受力特性
• 4.4 墙体受力模型的建立
• 4.4.1 引言
• 4.4.2 墙体简化模型
• 4.5 小结
• 第5章 结论与建议
• 5.1 结论
• 5.2 进一步研究的建议
• 附图
• 参考文献
• 后记
• 攻读硕士学位期间论文发表及科研情况