灌孔砌块砌体基本力学性能与复合节能墙体抗震性能研究

【摘要】： 与世界发达国家相比,我国是一个能源消耗大国。我国的建筑能耗总量逐年上升,在能源总消耗量中所占的比例越来越大。对此,国家建设部对长江中下游夏热冬冷地区制定了《夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准》。但应用于夏热冬冷地区高层建筑中的节能墙体的抗震性能试验与研究在国内尚未开展。因此,对配筋混凝土砌块复合节能墙体抗震性能的研究具有非常重大的意义。 与普通灌孔砌块砌体相比,开槽砌块灌孔砌体的受力性能更接近实际工程。本文通过3组9个抗压试件,了解开槽砌块灌孔砌体的受压开裂荷载、极限承载力、破坏形态和变形能力。试验结果表明,开槽砌块灌孔砌体受压时开裂较早,抗压强度与普通灌孔砌块砌体相差不多。采用应力法提出开槽砌块灌孔砌体抗压强度公式,并建立灌孔与未灌孔砌块砌体抗压强度统一公式。根据试验数据回归得到开槽砌块灌孔砌体应力-应变曲线以及弹性模量的取值。 本文分别通过3组18个开槽砌块灌孔砌体抗剪试件与4组24个N式砌块砌体抗剪试件,了解两种灌孔砌体受剪开裂荷载、极限承载力和破坏形态。试验结果表明,两种灌孔砌体的抗剪强度较普通灌孔砌块砌体均有一定提高。通过Hoffman准则建立开槽砌块灌孔砌体抗剪强度公式,并建立开槽与不开槽砌块灌孔砌体抗剪强度统一表达式。另通过对现行规范公式的改进,建立N式砌块砌体抗剪强度公式,并在此基础上建立一般灌孔砌块砌体抗剪强度公式。通过这两种方法建立的公式的计算值与试验结果吻合较好,其中前者更接近试验数据。 本文通过2片整体拉结式足尺寸开槽砌块砌体复合节能墙体受压试验来研究复合节能墙体的整体受压性能。通过2片整体拉结式足尺寸复合节能墙体的水平低周反复荷载试验,了解复合节能墙体内、外叶墙的破坏形态、承载力、变形能力、滞回性能、刚度退化、延性性能以及耗能特性,为高层配筋混凝土砌块复合节能墙体设计提供理论依据。 本文对内填不同保温材料(膨胀聚苯板或陶粒)的复合墙体的传热系数和热惰性指标进行了理论分析和计算,并通过热工性能试验对2片墙体的传热系数进行了检测分析,结果表明内填膨胀聚苯板复合节能墙体的热工性能指标低于国家标准规定的限值,具备优良的隔热保温性能,建议在实际工程中采用。 本文的成果可为开槽砌块砌体复合节能墙体的设计和理论研究提供参考。 【关键词】：灌芯砌体 配筋砌体 抗震性能 复合节能墙体 低周反复荷载 抗压强度 抗剪强度 隔热保温
【学位授予单位】：湖南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2010
【分类号】：TU364
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-11
• 第1章 绪论11-22
• 1.1 引言11
• 1.2 配筋砌块砌体结构在国内外的发展11-13
• 1.3 国内外研究情况13-20
• 1.3.1 混凝土砌块砌体抗压强度的研究13-14
• 1.3.2 混凝土砌块砌体本构关系的研究14
• 1.3.3 混凝土砌块砌体抗剪强度的研究14-15
• 1.3.4 配筋砌块砌体剪力墙结构的研究15-16
• 1.3.5 复合节能墙体的研究16-18
• 1.3.6 节能墙体保温隔热性能的研究18-20
• 1.4 目前研究存在的问题、本文的主要工作及课题来源20-22
• 1.4.1 目前研究存在的问题20-21
• 1.4.2 本文的主要工作21
• 1.4.3 课题来源21-22
• 第2章 开槽砌块灌孔砌体的受压性能试验研究22-45
• 2.1 引言22
• 2.2 开槽砌块灌孔砌体抗压试验22-27
• 2.2.1 材料的选用与强度22-23
• 2.2.2 抗压试件的制作23-24
• 2.2.3 试验的加载与测量方法24
• 2.2.4 开槽砌块灌孔砌体抗压破坏过程及特征24-26
• 2.2.5 抗压强度试验结果26-27
• 2.3 开槽砌块灌孔砌体抗压强度研究27-36
• 2.3.1 影响开槽砌块砌体受压性能的因素27-28
• 2.3.2 混凝土砌块砌体受压破坏机理28-29
• 2.3.3 开槽砌块灌孔砌体抗压强度表达式29-36
• 2.4 开槽砌块灌孔砌体的变形性能36-41
• 2.4.1 对目前存在的应力-应变曲线的评述36-37
• 2.4.2 本文应力-应变曲线的试验结果37-38
• 2.4.3 本文提出的开槽砌块灌孔砌体本构关系38-40
• 2.4.4 试验结果分析40-41
• 2.5 开槽砌块灌孔砌体的弹性模量41-43
• 2.5.1 弹性模量的概述41-42
• 2.5.2 开槽砌块灌孔砌体弹性模量表达式42-43
• 2.6 小结43-45
• 第3章 开槽砌块与N式砌块灌孔砌体的抗剪性能试验研究45-66
• 3.1 引言45
• 3.2 开槽砌块与N式砌块灌孔砌体抗剪试验45-50
• 3.2.1 抗剪试件的制作45-46
• 3.2.2 试件的破坏特征46-48
• 3.2.3 试验结果48-50
• 3.3 灌孔砌块砌体抗剪强度研究50-64
• 3.3.1 影响灌孔砌块砌体抗剪强度的因素50-51
• 3.3.2 开槽砌块灌孔砌体抗剪强度研究51-60
• 3.3.3 N式砌块灌孔砌体抗剪强度研究60-62
• 3.3.4 公式(3.23)与公式(3.28)的比较62-64
• 3.4 小结64-66
• 第4章 开槽砌块砌体复合节能墙的受力性能试验研究66-87
• 4.1 引言66
• 4.2 试验材料性能与试件设计66-68
• 4.2.1 材料性能66-67
• 4.2.2 试件设计67-68
• 4.3 试验加载装置、测点布置与加载方案68-71
• 4.3.1 试验加载装置68-69
• 4.3.2 测点布置69-70
• 4.3.3 试验加载方案和测试内容70-71
• 4.4 实验现象描述与分析及实验结果71-86
• 4.4.1 墙体受压试验现象描述71-72
• 4.4.2 墙体水平低周反复荷载试验现象描述72-76
• 4.4.3 试件的承载力与变形能力76
• 4.4.4 拉结筋的作用76-78
• 4.4.5 试件的滞回曲线和骨架曲线78-79
• 4.4.6 试件的刚度退化79-80
• 4.4.7 试件的延性及开裂转角80-81
• 4.4.8 试件的耗能特性81-82
• 4.4.9 试件的承载力计算82-86
• 4.5 小结86-87
• 第5章 开槽砌块砌体复合节能墙体保温隔热性能分析与检测87-101
• 5.1 引言87-88
• 5.2 开槽砌块砌体复合节能墙体平均传热阻与传热系数的计算88-94
• 5.2.1 墙体平均传热阻与传热系数的计算方法88-89
• 5.2.2 墙体平均传热系数计算模型和参数采用89-90
• 5.2.3 墙体平均传热阻与传热系数计算90-94
• 5.3 开槽砌块砌体复合节能墙体平均蓄热系数的计算94-97
• 5.3.1 墙体平均蓄热系数计算方法94-97
• 5.4 开槽砌块砌体复合节能墙体传热系数检测97-99
• 5.4.1 开槽砌块砌体复合节能墙体检测基本概况97
• 5.4.2 检测墙体的设计97-98
• 5.4.3 复合节能墙体的传热系数检测98-99
• 5.5 开槽砌块砌体复合节能墙体保温隔热性能分析与设计建议99-100
• 5.5.1 墙体保温隔热性能分析99
• 5.5.2 墙体设计建议99-100
• 5.6 小结100-101
• 结论101-104
• 参考文献104-110
• 致谢110-111
• 附录A 攻读硕士学位期间发表的论文111

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