节能型多功能混凝土多孔砖砌体试验研究

论文摘要

近年来,混凝土多孔砖作为一种环保、节能的新型墙体材料,在我国已大力推广应用,并取得良好的社会效益、经济效益和环保效益。但单一材料的混凝土多孔砖很难满足国家提出的节能要求,故本文提出了一种节能型多功能混凝土多孔砖。节能型多功能混凝土多孔砖是一种集承重、保温、装饰等功能于一体的混凝土多孔砖,这种新型墙体材料可以很好的与国家墙改工作有机结合,推动墙体材料改革的发展,具有更明显的社会效益和经济效益。为了使节能型多功能混凝土多孔砖能更好的推广应用,本文进行了以下几个方面的研究:1.对节能型多功能混凝土多孔砖及其砌体的基本力学性能进行了试验研究。其中包括单砖抗压、抗折强度和砌体抗压强度、抗剪强度试验研究。提出了双向抗折对节能型多功能混凝土多孔砖的必要性;通过对试验数据处理分析,得出α、k1、k5参数值,为节能型多功能混凝土多孔砖砌体抗压、抗剪设计提供依据。2.对节能型多功能混凝土多孔砖构件轴心受压、偏心受压进行了试验研究。其中对轴心受压只做验证性研究,指出该类砖轴心受压构件可依现行规范进行设计;对构件偏心受压承载力进行了比较深入的研究,分析了其破坏的机理。对于偏心受压构件主要有三种破坏形式:a)达到一定承载力时,由于构件中某些块体的强度破坏而引起构件的破坏,也可称为强度破坏;b)由于构件形成薄板后失稳破坏,也可称为局部失稳破坏;c)由于附加偏心距的作用而引起的整体失稳破坏。在考虑了这三种破坏形态后,本文提出了计算节能型多功能混凝土多孔砖构件偏心受压的承载力计算公式3.37式。3.对节能型多功能混凝土多孔砖构件进行了一般墙段中部局部均匀受压、一般墙段边缘局部均匀受压、一般墙段端部局部均匀受压等三种形态的局部均匀受压试验研究。从力的扩散和“套箍”作用两个方面分析了三种形态局部受压的工作机理。对试验数据回归分析处理,给出了此类砖构件的局部均匀受压强度提高系数。4.运用ANSYS软件热分析模块,对节能型多功能混凝土多孔砖墙体的简化模型进行了数值模拟分析,并将模拟结果与民用建筑热工设计规范计算值和测定出的墙体传热系数相比较,指出本文简化的模型及假设是符合实际的。在最后给出了适合夏热冬冷地区节能型多功能混凝土多孔砖墙体做法的推荐方案。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 节能型多功能混凝土多孔砖
• 1.3 国内外发展现状和发展趋势
• 1.4 我国节能型多功能混凝土多孔砖的研制存在的问题
• 1.5 节能型多功能混凝土多孔砖砌体力学及热工性能研究现状
• 1.5.1 砌体力学性能研究现状
• 1.5.2 砌体热工性能研究现状
• 1.6 本文主要工作
• 第二章 节能型多功能混凝土多孔砖及砌体基本力学性能试验研究
• 2.1 节能型多功能混凝土多孔砖抗压强度
• 2.2 节能型多功能混凝土多孔砖抗折强度
• 2.3 砂浆抗压强度
• 2.4 节能型多功能混凝土多孔砖砌体抗压强度
• 2.4.1 试验设计及试验方法
• 2.4.2 试件破坏特征描述
• 2.4.3 节能型多功能混凝土多孔砖砌体抗压强度计算公式
• 2.4.4 试验结果
• 2.5 节能型多功能混凝土多孔砖砌体沿通缝抗剪强度试验
• 2.5.1 试件的制作及试验方法
• 2.5.2 试件破坏特征描述
• 2.5.3 试验结果
• 2.5.4 节能型多功能混凝土多孔砖砌体抗剪强度计算公式
• 2.6 本章小结
• 第三章 节能型多功能混凝土多孔砖构件受压承载力试验研究及理论分析
• 3.1 节能型多功能混凝土多孔砖构件轴心受压
• 3.1.1 基本理论
• 3.1.2 轴心受压承载力试验
• 3.1.3 构件轴心受压试验现象及分析
• 3.2 节能型多功能混凝土多孔砖构件偏心受压
• 3.2.1 基本理论
• 3.2.2 节能型多功能混凝土多孔砖构件偏心受压承载力试验
• 3.2.3 节能型多功能混凝土多孔砖构件偏心受压承载力理论分析
• 3.2.4 各公式计算值比较
• 3.3 本章小结
• 第四章 节能型多功能混凝土多孔砖构件局部均匀受压承载力试验研究
• 4.1 局部受压承载力研究基本理论
• 4.2 节能型多功能混凝土多孔砖构件局部受压试验
• 4.2.1 局部受压的分类
• 4.2.2 局部受压构件的制作
• 4.2.3 试验过程及控制
• 4.2.4 试验现象及分析
• 4.2.5 试验结果
• 4.3 节能型多功能混凝土多孔砖构件局部均匀受压工作机理
• 4.4 本章小结
• 第五章 节能型多功能混凝土多孔砖砌体热工性能数值分析及试验研究
• 5.1 求解导热问题的一般方法
• 5.1.1 分析求解的方法
• 5.1.2 数值求解的方法
• 5.1.3 模拟的方法
• 5.1.4 图解法
• 5.2 ANSYS热分析基本原理
• 5.2.1 基本传热方式
• 5.2.2 热分析分类
• 5.2.3 边界条件、初始条件
• 5.3 模型简化处理分析及边界条件确定
• 5.4 建立模型求解及计算结果
• 5.5 热工试验研究
• 5.5.1 测定墙体传热系数试验设备
• 5.5.2 试验步骤
• 5.5.3 试验结果
• 5.6 有限元计算值、按规范计算值与试验值比较
• 5.7 本章小结
• 第六章 结论与展望
• 参考文献
• 致谢
• 附录（攻读学位期间发表论文及参与课题情况目录）