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保温砌体组合结构力学性能及有限元分析

作　者: 姚雪建
导　师: 刘锡军
学　校: 湖南科技大学
专　业: 土木工程
关键词: 蒸压加气混凝土保温砌体组合结构基本力学性能受压承载力有限元分析
分类号: TU364
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

随着第“十二五”规划的提出,对“节约资源、保护耕地”这一基本国策有了进一步的要求。保温砌体组合结构是采用具有很大发展潜力的新型绿色节能材料蒸压加气混凝土砌块砌筑。但是蒸压加气混凝土还主要用于围护结构,很少作为承重墙用于结构中。本文在参考国内外研究内容的基础上,通过对保温砌体组合结构(由蒸压加气混凝土砌体、自密实轻骨料混凝土梁柱、保温砌筑砂浆形成的砌体组合结构)基本力学试验、理论分析以及ANSYS有限元模拟,主要做了以下几个方面的工作:(1)通过对具有保温性能砌筑砂浆砌筑的蒸压加气混凝土砌体进行基本力学性能试验(砌体灰缝与水平线之间的倾斜角θ分别为0°、22.5°、45°和67.5°),测定砌体的轴心抗压强度、泊松比、受压应力—应变全曲线等基本力学性能,并在受压应力-应变全曲线的基础之上提出保温砂浆砌筑砌体的本构关系曲线。(2)根据弹性地基梁的基本理论,在考虑梁柱的转角位移、砌体的弹性模量、构造柱的抗压刚度、圈梁和构造柱的抗弯刚度以及砌体与构造柱的工作性协调一致的情况下,推导出砌体组合结构在轴心竖向均布荷载作用下的承载力计算公式。(3)本章主要是通过ANSYS有限元软件对保温砌体组合结构进行非线性有限元分析计算,对不同尺寸的组合结构在竖向均布荷载作用下进行了模拟;分析了砌体组合结构的承载力、荷载位移以及裂缝破坏形态等特征。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-9
第一章绪论  9-21
  1.1 前言  9
  1.2 蒸压加气混凝土的简介  9-12
  1.3 蒸压加气混凝土的应用及研究发展  12-19
    1.3.1 国外的应用与发展  12-14
    1.3.2 国内的应用与发展  14-18
    1.3.3 蒸压加气混凝土应用和研究中亟待解决的问题  18-19
  1.4 本文主要研究内容  19-21
第二章保温砌体剪压复合力学性能试验研究  21-39
  2.1 试验材料的基本力学性能  21-22
    2.1.1 砌块的力学性能  21-22
    2.1.2 砂浆的力学性能  22
  2.2 试件设计与制作  22-24
    2.2.1 试件的设计  22-24
    2.2.2 试件的制作  24
  2.3 试验设备  24-25
  2.4 试验量测方案与加载制度  25-27
    2.4.1 试验量测方案  25-26
    2.4.2 试验加载方案  26-27
  2.5 试验现象及结果分析  27-38
    2.5.1 试验现象描述  27-28
    2.5.2 砌体的破坏特征  28-29
    2.5.3 试验结果分析  29-38
  2.6 本章小结  38-39
第三章保温砌体组合结构受压承载力计算  39-51
  3.1 组合结构中砌体的受压承载力影响因素分析  39-40
  3.2 砌体的受压承载力计算理论概述  40-42
  3.3 考虑节点转角的砌体组合结构在均布荷载作用下的受压承载力计算公式  42-47
    3.3.1 基本假定  42
    3.3.2 公式推导  42-47
  3.4 砌体组合结构计算结果分析  47-49
  3.5 本章小结  49-51
第四章保温砌体组合结构有限元分析  51-71
  4.1 引言  51-52
  4.2 有限元分析软件ANSYS  52-54
  4.3 砌体组合结构在竖向均布荷载作用下受力性能有限元模型  54-61
    4.3.1 基本假定  54
    4.3.2 砌体组合结构ANSYS 有限元模型  54-61
  4.4 模型计算结果分析  61-69
    4.4.1 各构件的基本破坏形态  61-64
    4.4.2 模型应力云图的描述  64-66
    4.4.3 荷载位移关系曲线  66-67
    4.4.4 构造柱间距的分析  67-68
    4.4.5 组合结构中砌体的强度对承载力的影响  68-69
  4.5 本章小结  69-71
第五章结论与建议  71-73
  5.1 结论  71-72
  5.2 建议  72-73
参考文献  73-77
致谢  77-79
附录A：攻读硕士学位期间发表的学术论文及科研情况  79

保温砌体组合结构力学性能及有限元分析

内容摘要

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