复合混凝土空心砖砌体基本力学性能试验研究

论文摘要

混凝土空心砖是在混凝土小型空心砌块得到广泛应用的基础上,以普通砖尺寸为基本规格而制成的一种新型墙体材料,它具有混凝土小型空心砌块的诸多优点,同时又吸取了其在实际工程中的经验教训。本文研究的复合混凝土空心砖在其内部添加了泡沫砂浆,使得保温隔热性能大大提高。本文在试验研究的基础上运用现有理论和非线性有限元分析方法,对该混凝土空心砖砌体的受压性能和非线性性能进行了分析与研究,主要研究工作和成果如下：（1）本文通过对8个混凝土空心砖砌体试件进行抗压试验,分析了砌体受压破坏形态、开裂荷载和破坏荷载等。试验数据表明：该混凝土空心砖砌体呈现出比普通砖砌体更为明显的脆性特征,抗压强度较低。主要原因是部分混凝土空心砖端面有缺口。同时通过理论分析,混凝土空心砖砌体抗压强度宜采用砌体结构设计规范中公式计算,但公式系数需要增大。并设想了一种圆孔型的混凝土空心砖来提高砖块抗压强度。（2）本文还综述了现有砌体受压本构关系理论,选取了一个目前国内应用最广泛的砌体受压本构关系表达式。同时通过对试验所测砌体的受压变形值的计算,描绘出砌体的应力-应变曲线,并求得砌体的弹性模量和泊松比,试验结果与理论公式的计算值较为接近。（3）使用有限元通用程序ANSYS建立砌体模型,模拟试验过程,得到砌体受压后变形图、开裂压碎图以及应力分布图,应力-应变曲线图等。有限元分析结果与试验结果有一定的差距,尚需进一步的分析与研究。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 砌体的发展过程和趋势
• 1.1.1 砌体的发展过程
• 1.1.2 砌体结构的发展趋势
• 1.2 混凝土空心砖的发展和特点
• 1.2.1 混凝土空心砖的发展
• 1.2.2 混凝土空心砖的特点
• 1.3 本文研究的复合混凝土空心砖的特点
• 1.4 本文研究目的和意义
• 1.5 本文研究的主要内容
• 第二章 复合混凝土空心砖砌体抗压性能试验研究
• 2.1 引言
• 2.2 试验概况
• 2.2.1 材料性能
• 2.2.2 试件设计
• 2.2.3 加载装置
• 2.2.4 加载方案及仪表布置
• 2.3 试验过程与现象
• 2.4 试验数据
• 2.5 混凝土空心砖砌体抗压强度分析
• 2.5.1 混凝土空心砖抗压强度理论分析
• 2.5.2 混凝土空心砖砌体破坏机理
• 2.5.3 影响砌体抗压强度的因素
• 2.5.4 砌体抗压强度表达式
• 2.6 一种设想
• 2.7 本章小结
• 第三章 复合混凝土空心砖砌体受力变形性能分析
• 3.1 引言
• 3.2 砌体受压本构关系理论研究
• 3.2.1 砌体受压本构关系慨述
• 3.2.2 对数函数型（指数函数型）本构关系
• 3.3 混凝土空心砖砌体受压应力-应变曲线
• 3.3.1 混凝土空心砖砌体受压变形试验研究
• 3.3.2 混凝土空心砖砌体受压应力-应变曲线研究
• 3.4 混凝土空心砖砌体的弹性模量
• 3.5 混凝土空心砖砌体的泊松比
• 3.6 本章小结
• 第四章 复合混凝土空心砖砌体有限元分析
• 4.1 引言
• 4.2 SOLID65单元介绍
• 4.2.1 裂缝模型及处理
• 4.2.2 SOLID65本构关系
• 4.2.3 破坏准则
• 4.2.4 求解策略
• 4.2.5 收敛准则
• 4.3 混凝土空心砖砌体材料模型
• 4.3.1 砂浆
• 4.3.2 混凝土空心砖
• 4.3.3 本文取值
• 4.4 模型的建立及求解
• 4.4.1 基本假定
• 4.4.2 模型建立及网格划分
• 4.4.3 非线性有限元分析结果
• 4.5 本章小结
• 第五章 结论与展望
• 参考文献
• 致谢