预应力蒸压粉煤灰实心砖墙抗震性能试验研究

论文摘要

随着“保护土地资源,保护耕地”这一基本国策的贯彻实行,蒸压粉煤灰砖代替粘土砖,成为墙体材料改革的主导墙材之一,近年来在城乡建设中的应用越来越广泛。由于砌块砌体的抗剪强度较低,如何采取有效的技术措施来提高砌体结构的抗裂、抗震性能是一个需要深入研究的课题。给砌体墙施加预应力,不仅能极大地改善墙体的材料特性,提高砌体结构的抗裂、抗震性能和抗剪承载力,而且可以扩大砌体结构的应用范围,满足砌体结构向高层、抗震和节能环保发展的要求。本文在国内外研究工作的基础上,进行了预应力蒸压粉煤灰实心砖抗震性能的试验研究。具体研究内容如下:简单介绍砌体结构的特点和发展状况,结合国内外预应力砌体的发展和研究概况,阐述了本论文的研究内容和目的。进行了2片预应力蒸压粉煤灰实心砖墙片和1片对比用非预应力墙的低周反复荷载试验,对试验的进程、构件的破坏形态等相关情况进行了记录与描述。通过试验中墙体的破坏形态、墙片上的电阻片、百分表、位移计以及描出的墙顶荷载-位移滞回曲线,来综合分析墙片在水平地震作用下的各方面性能。试验表明:在反复水平荷载作用下,预应力配筋墙体的破坏过程与普通墙体基本相似;施加预应力后,墙体抗裂性能得到了明显的改善,开裂荷载大为提高;预应力加强了墙体的整体性,砌体墙的抗剪能力、变形能力都有所提高,延缓了墙片的刚度退化,有效地改善了结构的变形、延性、耗能等抗震性能,砌体墙“裂而不散”,保持了较好的整体性,抗倒塌性能。分析了预应力砌块砌体的受力、破坏机理,结合试验结果,探讨了预应力砌体抗裂及抗剪承载力计算方法。在试验研究和理论分析的基础上,研究了预应力砌体结构的施工工艺,提出了砌体结构的设计和施工建议。

论文目录

• 中文摘要
• 英文摘要
• 1 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 我国砌体结构的发展历史和研究概况
• 1.2.1 砌体结构的发展与研究
• 1.2.2 砌体结构发展的方向
• 1.3 新型墙体材料应用现状和蒸压粉煤灰砖的发展历程
• 1.3.1 新型墙体材料的发展应用现状
• 1.3.2 蒸压粉煤灰砖的发展历程
• 1.3.3 新型墙材存在的问题及原因分析
• 1.4 预应力砌体的研究应用概况
• 1.4.1 预应力砌体的概念
• 1.4.2 预应力砌体受力变形特点
• 1.4.3 预应力砌体墙的优点
• 1.4.4 预应力砌体的种类
• 1.4.5 预应力筋的张拉与锚固
• 1.4.6 预应力损失
• 1.4.7 预应力砌体的设计
• 1.4.8 国内外预应力砌体的研究与应用
• 1.5 预应力砌体结构的研究前景及研究目标
• 1.6 本论文研究的目的和主要内容
• 1.6.1 研究目的
• 1.6.2 研究内容
• 2 蒸压粉煤灰实心砖预应力墙片抗震性能试验
• 2.1 引言
• 2.2 试验概况
• 2.2.1 试件设计与制作
• 2.2.2 材料性能
• 2.2.3 预应力的施加
• 2.3 试验装置及加载制度
• 2.3.1 试验装置
• 2.3.2 试验观测项目及测点布置
• 2.3.3 加载制度
• 2.4 试验结果及分析
• 2.4.1 破坏过程及破坏形态
• 2.4.2 墙体主要试验结果
• 3 试验结果分析
• 3.1 试件受力分析
• 3.2 钢筋应变分析
• 3.3 滞回曲线
• 3.4 试件的骨架曲线
• 3.5 延性系数及变形能力
• 3.6 耗能性能
• 3.7 墙片的刚度退化曲线
• 3.8 王天贤试验结果
• 3.9 本章小结
• 4 预应力墙片抗震抗剪强度计算
• 4.1 引言
• 4.2 预应力砌体墙抗裂承载力计算
• 4.3 预应力砌体墙抗剪承载力计算
• 4.3.1 预应力砌体墙抗剪承载力计算公式
• 4.3.2 计算结果与试验值的比较
• 4.4 本章小结
• 5 预应力砌体设计和施工建议
• 5.1 预应力材料的选择
• 5.2 预应力筋的布置
• 5.3 预应力损失
• 5.4 锚固
• 5.5 预应力筋的连接
• 5.6 预应力筋的防护
• 5.7 施加预应力
• 6 结论与展望
• 6.1 结论
• 6.2 展望
• 致谢
• 参考文献
• 附录