当前位置:主页 > 科技论文 > 建筑工程论文 >

改性夯土墙体结构的有限元数值模拟分析

发布时间:2018-10-15 13:29
【摘要】:近年来,由于人们的环保意识开始觉醒,对绿色建筑的追求也开始显现,于是对于生土建筑的研究也逐渐增多。虽然生土建筑拥有诸如节能环保、造价低廉、保温隔热等优点,但由于土体本身力学性能差,再加上施工缺乏相关的规范,使得其在承载力与抗震性能方面都无法与现代建筑结构相比。本文则重点着眼于传统夯土墙农房在力学性能上的缺陷,通过实地调研和力学试验并利用数值模拟的方法对改性夯土墙体的力学性能和抗裂性能进行了分析,并对整体夯土农房抗震性进行了分析。本文首先对西南地区的生土结构农房进行了调研,归纳总结与分析了该地区的生土结构农房的主要结构形式、破坏特征与抗震性能。以调研过程中出现比例较高的单层对称夯土农房为例,通过在土体中加入纤维、固化粉末及石子的改性方式,以探究出一种能够有效提高夯土墙体力学性能的夯土改性方案。通过力学试验以确定备选方案中最优的夯土改性方案。力学试验通过对不同改性材料在抗压强度、抗剪强度与抗拉强度上的对比试验最终确定了1%纤维5%石子(5mm、10mm、15mm等比均分)质量比的改性方案为备选方案中的最优方案。通过有限元数值模拟的方法,对素夯土与改性夯土这两种材料进行对比分析。分析包括:单片墙体在竖向荷载与单调水平荷载下的位移、开裂和破坏情况;整体夯土农房在地震作用下,关键节点的地震时程反应分析。分析结果表明1%纤维5%石子的夯土改性方案,在提高夯土农房的承载力与抗震性能方面均有显著效果。
[Abstract]:In recent years, due to people's awareness of environmental protection began to wake up, the pursuit of green buildings also began to appear, so the study of raw land architecture has gradually increased. Although raw soil buildings have the advantages of energy saving and environmental protection, low cost, thermal insulation, etc., but due to the poor mechanical properties of the soil itself and the lack of relevant specifications for construction, It can not compare with modern building structure in carrying capacity and seismic performance. This paper focuses on the defects of mechanical properties of traditional rammed earth walls, and analyzes the mechanical properties and crack resistance of the modified rammed earth walls by means of field investigation, mechanical tests and numerical simulation. The seismic resistance of the whole rammed soil farm house is analyzed. In this paper, the main structural forms, damage characteristics and seismic behavior of the raw soil structure agricultural houses in Southwest China are summarized and analyzed. Taking the monolayer symmetrical rammed soil farm house with a high proportion in the investigation process as an example, by adding fiber, solidified powder and stone to the soil, a modified scheme of rammed soil can be found out, which can effectively improve the mechanical properties of rammed soil wall. The optimum tamped soil modification scheme was determined by mechanical test. Through comparing the compressive strength, shear strength and tensile strength of different modified materials, the modification scheme of 1% fiber 5% stone (5 mm / 10 mm / 15mm) was determined as the best option. The finite element numerical simulation method is used to compare and analyze the two kinds of materials: the modified rammed soil and the plain rammed soil. The analysis includes the displacement, cracking and failure of monolithic wall under vertical load and monotone horizontal load, and the seismic time history analysis of the key nodes of the whole rammed soil farm house under earthquake. The results show that the modified scheme of 1% fiber 5% stone has remarkable effect on improving the bearing capacity and seismic performance of the rammed soil farm house.
【学位授予单位】:西南科技大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:TU361

【参考文献】

相关期刊论文 前10条

1 杨建江;谷欣欣;;基于ANSYS的竹筋夯土墙局部受压性能研究[J];贵州大学学报(自然科学版);2015年04期

2 王毅红;仲继清;石以霞;权登州;岳星朝;;国外生土结构研究综述[J];土木工程学报;2015年06期

3 王毅红;梁楗;张项英;张又超;高耀飞;;我国生土结构研究综述[J];土木工程学报;2015年05期

4 张艳美;阮东华;程志良;;土工合成纤维土动力特性试验研究[J];中国石油大学学报(自然科学版);2015年02期

5 刘成清;陈驰;何广杰;赵世春;吴昊;;生土建筑的抗震性能分析与评估[J];建筑结构;2014年19期

6 丁苏金;王武祥;杨鼎宜;吴春丽;;生土建筑材料的改性研究进展及其应用[J];建筑砌块与砌块建筑;2014年05期

7 郑寒英;刘家拥;朱柯;邓少桢;刘奇;;不同改性材料对生土墙体材料性能的影响[J];混凝土与水泥制品;2014年05期

8 孔祥辉;蒋关鲁;邹祖银;李安洪;;循环荷载下红层泥岩的动力特性及路用性能研究[J];岩石力学与工程学报;2013年09期

9 刘宝生;唐朝生;李建;王德银;朱昆;唐伟;;纤维加筋土工程性质研究进展[J];工程地质学报;2013年04期

10 祝艳波;余宏明;杨艳霞;贾志刚;;红层泥岩改良土特性室内试验研究[J];岩石力学与工程学报;2013年02期

相关博士学位论文 前2条

1 卜永红;村镇生土结构房屋抗震性能研究[D];长安大学;2013年

2 赵西平;西部传统夯土民居建筑抗震性能研究[D];西安建筑科技大学;2011年

相关硕士学位论文 前7条

1 林俊龙;福建土楼整体夯土结构轴压承载力的试验研究[D];华侨大学;2014年

2 李敏;生土复合墙结构抗震性能与设计方法研究[D];西安建筑科技大学;2013年

3 陈磊杰;西南农村穿斗木结构房屋和夯土结构房屋抗震性能分析[D];西安建筑科技大学;2012年

4 郑寒英;生土墙体材料改性技术研究[D];重庆大学;2012年

5 张鹏;生土住宅构造措施及抗震性能影响分析[D];西安建筑科技大学;2012年

6 韩岗;村镇生土房屋抗震构造措施的试验研究[D];长安大学;2011年

7 郝传文;改性方式对生土墙体材料耐久性影响的研究[D];沈阳建筑大学;2011年



本文编号:2272696

资料下载
论文发表

本文链接:https://www.wllwen.com/jianzhugongchenglunwen/2272696.html


Copyright(c)文论论文网All Rights Reserved | 网站地图 |

版权申明:资料由用户42a7a***提供,本站仅收录摘要或目录,作者需要删除请E-mail邮箱bigeng88@qq.com