浸水砖砌体力学性能试验研究

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砖砌体结构房屋在我国现役房屋建筑物中仍占有很大的比例,且在农村和城镇房屋以及古代文化建筑所占比例最大。因为我国自然灾害频繁发生,尤其是洪涝灾害占据着较大比例,在中国的京津冀地区,砖砌体结构力学性能的退化很大程度上是由洪涝灾害造成的。洪涝灾害影响在役砖砌体结构的力学性能,降低了其抗震能力和安全储备。目前,国内外学者对洪涝灾害下砖砌体结构力学性能的研究,主要集中在不同浸泡时间下,水泥砂浆及水泥混合砂浆抗压强度的变化规律的研究和砖砌体剪切力学性能的研究两方面,而对于浸水环境下农村住宅中石灰砂浆的力学性能的研究处于空白,同时对浸水环境下砖砌体力学性能的研究未考虑浸泡深度的影响。基于此,本文采用试验研究与既有文献成果相结合方法,从材料层面和构件层面,通过直接试验方法和间接试验方法相结合,对浸水砖砌体的力学性能进行试验研究及理论计算,并研究了不同浸水深度对砖砌体力学性能的影响。具体研究内容如下:(1)对短期浸泡条件下的立方体砌筑砂浆进行了单轴抗压强度试验,研究了不同浸泡时间对抗压强度的影响,提出了砂浆试件的单轴抗压强度与砂浆含水率的计算公式。研究结果表明:在短期浸泡环境下,水泥砂浆的抗压强度随浸泡时间的增加呈现先降低后升高的趋势;随着浸泡时间的增加,石灰砂浆的抗压强度一直降低直至达到平稳。(2)对短期浸泡条件下的砖砌体试件进行了剪切试验,研究了不同浸泡时间对石灰砂浆、水泥砂浆砖砌体试件抗剪强度的影响,提出了以砂浆含水率为变量的砖砌体抗剪强度的计算公式。结果表明:在短期浸泡下,不同浸泡时间对砖砌体抗剪强度的影响非常明显,随着浸泡时间的增加,水泥砂浆砖砌体抗剪强度先降低后升高,且抗剪强度下降速度较快;对于石灰砂浆砖砌体剪切试件,随着浸泡时间的增加其抗剪强度一直下降直至达到平稳。(3)对短期浸泡条件下的砖砌体柱构件进行了轴压试验,研究了不同浸泡时间和深度对石灰砂浆、水泥砂浆砖砌体柱构件轴压强度的影响。结果表明:水泥砂浆砖砌体柱的轴压承载力随浸泡时间的增加而降低,石灰砂浆砖砌体柱的轴压承载力随浸泡时间的增加整体呈现先降低后缓慢升高的趋势;浸泡深度对砖砌体柱的轴压承载力影响极小。
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