国内外研究现状和发展动态
国内学者对于再生混凝土砌块砌体基本力学开展了一系列研究。1985年,张景吉、唐岱新[1]等通过对浮石混凝土空心砌块砌体系统的局压试验,提出了局压强度的计算方法及提高局部受压承载力措施。2004年,孙伟民[2]等对页岩模数多孔砖砌体进行局部受压试验研究,并对试验结果统计回归得出了局部受压强度提高系数。2007年,秦士洪、骆万康[3]等对烧结页岩多孔砖进行了四种位置的局部受压试验研究,并对试验结果进行统计分析,提出了局压提高系数建议公式并与规范公式比较。2008年,张玉芬等[4~5] 进行了8组不同砂浆强度和不同配筋率的网状配筋砖砌体的局压承载力试验研究,文中对其破坏形态及承载力进行了分析研究,并采用ANSYS软件对试验试件进行模拟,电算结果与试验结果吻合较好,也验证了计算结果正确性。2011年,杨伟军[6]等,采用有限元方法分析了砌体局部受压时的主应力和Mises应力沿截面宽度和高度的变化规律。
湖南大学吴方伯教授项目组,从2004年3月至2012年4月,历时8年,发明了具有自主知识产权的新型横孔空心砌块,并成功开发出了新型横孔空心砌块墙体体系。课题组前期进行了大量新型横孔空心砌块体系的试验与理论分析研究工作。进行了砌块砌体抗压强度试验[7~8]:试件从加载到破坏,按照裂缝的出现、发展、破坏大致经历了三个阶段,并得出了砌体的抗压强度统计公式;进行了新型横孔空心砌块墙体的抗压性能试验[9],试验得出不同高厚比和不同受力状态下的抗压承载力、开裂荷载、破坏荷载及变形特征,并提出了抗压承载力计算建议方法;以试验为基础结合数值分析,得到新型横孔空心砌块[7~8]、砌体[7~8]、墙体[9]的抗压计算方法。但是,对于砌块局部受压并没有做进一步研究,而局部受压是砌体结构中一种常见的受力形式,因此,我们有必要对新型横孔空心砌块砌体进行局部受压力学性能研究,提出这种砌块的局部受压承载力计算公式和改善局部受压性能措施,为砌体的设计和施工提供参考依据。
本项目在已有的研究基础上,对砌体局部受压进行了试验研究及有限元分析。设计了11组共33个试件的中部、端部、角部三种位置的均匀局部受压试验,考虑了A/Ac、试件高度对局部受压承载力影响;本项目还设计了1组共3个加垫梁砌体试件与3组共9个带现浇带砌体试件的中部均匀局部受压试验,以及推导了带构造柱砌体试件中部均匀局部受压承载力计算公式,研究加垫梁、现浇带及构造柱措施对改善局部承压性能影响;此外还采用非线性有限元分析方法模拟了中部和端部这两种均匀局部受压试验情况,并与试验结果进行对比。
因此,通过本项目的开展,有助于学生增强对新型横孔空心砌块局部受压的试验研究以及设计方法的认识,并可增强即将走上工作岗位或科研岗位的学生对相关内容的认识。
参考文献
[1] 张景吉,唐岱新,陈荫. 浮石混凝土砌块砌体在局部荷载下的工作特性. 哈尔滨建筑工程学院学报. 1985(2):38-43
[2] 孙伟民,杨兴富,叶燕华. 页岩模数多孔砖局部受压性能研究. 新型墙体材料与施工. 2004(9):3-5
[3] 秦士洪,刘小勤,骆万康. 烧结页岩多孔砖砌体局部均匀受压试验研究. 建筑结构. 2006.11(11):73-90
[4] 张玉芬,赵均海,宁育国. 网状配筋砖砌体在局压荷载作用下的承载力研究. 四川建筑科学研究. 2008.10(5):25-28
[5] 张玉芬, 闫亮. 水平配筋砌体墙局部受压性能有限元分析. 铁道建筑.2007(12):107-109
[6] 杨卫忠,王博. 砌体局部受压有限元分析. 四川建筑科学研究. 2011.37(5):74-77
[7] 王先丽.PK多功能混凝土空心砌块试验研究:[湖南大学硕士论文] .长沙:湖南大学,2008,1-57
[8] 陈海龙.一种新型承重砌块砌体基本力学性能研究:[湖南大学硕士论文].长沙:湖南大学,2008,1-61
[9] 蒋文.新型横孔空心砌块砌体有限元分析与抗压试验研究:[湖南大学硕士论文].长沙:湖南大学,2011,1-57
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