自保温无砂浆砌块砌体的基本力学性能研究

发布时间：2017-09-12 20:51

  本文关键词：自保温无砂浆砌块砌体的基本力学性能研究

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【摘要】：为了使墙体能够实现保温隔热,结合配筋砌块砌体和无砂浆砌体的优势,本文提出自保温无砂浆配筋砌块砌体体系,对其力学性能和热工性能进行研究。为了了解自保温无砂浆砌块砌体的受压性能,本文制作了3组9个自保温无砂浆砌块砌体受压试件,为了更好地研究这种新型砌体的抗压破坏模式,本文制作了三种对比试件:4组12个自保温有砂浆砌块砌体、3组9个普通砌块无砂浆砌体、9组27个普通砌块有砂浆砌体,了解自保温无砂浆砌块砌体的受压力学性能,及其开裂强度、破坏强度、本构关系等基本性能,根据试验数据回归得到其应力-应变曲线以及弹性模量。由于保温层的加入,提出了两种用于自保温开槽砌块灌芯砌体的抗压强度的计算分析模型,一种是不考虑保温层的力学效应,将其视为普通砌体考虑,第二种则是将保温砌块的整个截面作为受力面考虑。第2种计算模型的计算结果与实测结果更为相近。试验表明,该砌体抗压强度满足规范。为了了解自保温无砂浆砌块砌体的受剪性能,本文制作了3组18个自保温无砂浆砌块砌体受剪试件,为了更好地研究这种新型砌体的抗剪破坏模式,本文制作了三组对比试件:2组12个自保温有砂浆砌块砌体、3组18个普通砌块无砂浆砌体)、8组48个普通砌块有砂浆砌体,了解自保温无砂浆砌块砌体的受剪开裂强度、破坏极限强度以及最终破坏形态。试验结果表明,该砌体抗剪强度满足规范要求,提出了自保温无砂浆砌块砌体的计算模型,及相对应的抗剪强度计算式。用有限元软件ABAQUS模拟分析自保温无砂浆砌块砌体,通过用ABAQUS有限元分析软件建立离散式和整体式模型,分析自保温无砂浆砌块砌体受力过程,有限元的分析结果与试验值和规范值均比较接近。且按照本文推导的自保温无砂浆砌块砌体的强度计算公式和变形性能分析的公式为基础,有限元应力云图基本反映了试验实际破坏形态。本文对三种不同的自保温无砂浆节能墙体的传热系数和热惰性指标进行理论计算,并通过热工性能试验对墙体进行了检测分析,表明自保温无砂浆砌块砌体节能墙体的热工性能满足国家标准规定的限值,具备良好的隔热保温性能。本文的成果可为自保温无砂浆配筋砌块砌体的研究和设计提供参考。
【关键词】：无砂浆砌体 自保温砌体 配筋砌体 抗压性能 抗剪性能 有限元模拟 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】：2016
【分类号】：TU522.3
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-11
• 第1章 绪论11-31
• 1.1 引言11-12
• 1.2 配筋砌块砌体结构发展及特点12-17
• 1.2.1 国内外配筋砌块砌体结构的发展12-16
• 1.2.2 配筋砌块砌体结构的优缺点16-17
• 1.3 混凝土砌块灌芯砌体研究现状17-20
• 1.3.1 混凝土砌块灌芯砌体受压性能研究现状17-19
• 1.3.2 混凝土砌块灌芯砌体受剪性能研究现状19-20
• 1.4 无砂浆砌体的研究现状与应用20-23
• 1.4.1 无砂浆砌体的研究现状20
• 1.4.2 无砂浆砌体的应用20-23
• 1.5 节能墙体保温技术研究23-28
• 1.5.1 外墙外保温体系23-26
• 1.5.2 外墙内保温体系26
• 1.5.3 夹芯墙保温体系26-27
• 1.5.4 自保温墙体体系27-28
• 1.6 目前研究存在的问题和本文研究的主要工作28-31
• 1.6.1 存在的问题28-29
• 1.6.2 本文的主要工作29-31
• 第2章 自保温无砂浆砌块砌体受压性能研究31-58
• 2.1 引言31
• 2.2 自保温无砂浆砌块砌体受压试验31-44
• 2.2.1 试验材料及其强度32-34
• 2.2.2 试件设计与制作34-35
• 2.2.3 试验加载过程与数据测量35-36
• 2.2.4 试件破坏过程与特征36-38
• 2.2.5 抗压试验的试验结果38-43
• 2.2.6 抗压试验数据分析43-44
• 2.3 自保温无砂浆砌块砌体受压理论分析44-51
• 2.3.1 抗压性能影响因素44-45
• 2.3.2 自保温无砂浆砌块砌体的受压破坏45-46
• 2.3.3 自保温无砂浆砌块砌体的抗压强度计算式46-51
• 2.4 自保温无砂浆砌块砌体的变性性能51-54
• 2.4.1 已有本构关系简介51-52
• 2.4.2 本文的应力-应变曲线52-53
• 2.4.3 本文推导的本构关系53-54
• 2.5 自保温无砂浆砌块砌体弹性模量研究54-56
• 2.5.1 弹性模量的定义54-56
• 2.5.2 变形模量的计算式56
• 2.6 小结56-58
• 第3章 自保温无砂浆砌块砌体受剪性能研究58-71
• 3.1 引言58
• 3.2 自保温无砂浆砌块砌体受剪试验58-66
• 3.2.1 试件的设计与制作59-60
• 3.2.2 试件的破坏特征60-61
• 3.2.3 自保温无砂浆砌块砌体试验数据61-66
• 3.3 自保温无砂浆砌块砌体抗剪理论研究66-70
• 3.3.1 受剪性能影响因素66
• 3.3.2 抗剪强度研究66-69
• 3.3.3 抗剪强度计算公式分析69-70
• 3.4 小结70-71
• 第4章 自保温无砂浆砌块砌体有限元分析71-84
• 4.1 引言71
• 4.2 有限元建模方式71-72
• 4.3 自保温无砂浆砌块砌体有限元模型72-73
• 4.3.1 基本假定72
• 4.3.2 自保温无砂浆砌块砌体有限元模型的建立72-73
• 4.4 自保温无砂浆砌块砌体各材料性质73-75
• 4.4.1 砌块73-74
• 4.4.2 灌芯混凝土74-75
• 4.5 自保温无砂浆砌块砌体的有限元受压试验75-78
• 4.6 自保温无砂浆砌块砌体的有限元受剪试验78-80
• 4.7 自保温无砂浆砌块砌体整体式模型有限元试验80-83
• 4.7.1 应力-应变曲线80-81
• 4.7.2 弹性模量81
• 4.7.3 泊松比81
• 4.7.4 抗拉强度81
• 4.7.5 整体模型有限元模拟受压试验81-82
• 4.7.6 整体模型有限元模拟受剪试验82-83
• 4.8 小结83-84
• 第5章 自保温砌块无砂浆墙体热工性能研究84-103
• 5.1 引言84
• 5.2 墙体平均传热阻和传热系数的计算方法84-86
• 5.3 墙体平均传热系数的计算模型与参数采用86-88
• 5.4 墙体平均传热阻与传热系数计算88-90
• 5.5 墙体平均蓄热系数的计算90-94
• 5.6 影响墙体热工性能的因素94-101
• 5.6.1 砌块壁挖槽高度94-95
• 5.6.2 保温苯板厚度95-96
• 5.6.3 灌孔区与保温区连通96-97
• 5.6.4 无砂浆的砌筑方式97-101
• 5.7 小结101-103
• 结论与展望103-106
• 参考文献106-112
• 致谢112-113
• 附录A （攻读硕士学位期间发表的论文）113

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本文编号：839477