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页岩多孔砖砌体局部受压试验研究及有限元分析

杨兴富

  烧结页岩模数多孔砖是一种新型保温隔热的砌体建筑材料。此砖是以页岩为主要原料,不用粘土,经高温烧结而成,且孔洞率较大,具有很好的保温隔热作用,其热工指标基本上可以满足我省建筑节能达到50%的要求,具有保护土地资源和节约能源的双重作用,有很好的应用前景。本文首先进行了烧结页岩模数多孔砖砌体的轴心抗压试验研究和局部均匀受压的试验研究。通过页岩模数多孔砖轴心受压试验,我们得到页岩模数砖轴心受压破坏的三个阶段以及开裂和破坏的情况。随后进行了页岩模数多孔砖砌体的局部均匀受压的试验研究,取得了这种新型建材在局部受压时的初始裂缝状况、裂缝分布状况、开裂荷载、破坏荷载和破坏形态等一系列试验数据。为了更为清楚地了解页岩模数多孔砖砌体局部受压时的强度提高机理,我们进行了此种试验状况下的非线性有限元分析,通过分析我们得到局部受压时受压处的强度提高的原因,以及裂缝初现部位、裂缝的发展、裂缝出现和发展的原因,进行了较为深入的分析。且对在局压时的压应力的扩散情况进行了探讨,对扩散路径的扩散距离进行了分析。建立尺寸与实际情况接近的模型和施加刚性垫块的有限元模型,进行了简单而卓有成效的分析,分析结果较为理想。随后,采用试验的数据和非线性有限元分析的数据,进行了统计,得出页岩多孔砖砌体局部受压时的强度提高系数)γ,并和规范中规定的提高系数γ进行对比,分析了对提高系数γ的几个影响因素及)γ中的参数b值的取值问题。最后文中提出了有别于规范的提高系数γ值、工程中的一些设计建议,以及以后有待于解决的一些问题。试验研究结果表明,页岩模数多孔砖砌体的局部受压强度提高系数γ有别于规范中规定的值,比规范值略小。通过有限元的非线性分析,揭示了强度提高的机理,以及裂缝初现部位、发展情况和出现及发展的原因;施加刚性垫块后,增加了局部受压的面积,开裂荷载、极限荷载有较大的提高。最后我们给出了页岩模数多孔砖局部受压时的强度提高系数γ以及设计施工的意见。……   
[关键词]:页岩模数多孔砖;局部受压;提高系数;非线性分析;应力扩散
[文献类型]:硕士论文
[文献出处]:南京工业大学2004年