【摘 要】
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当今世界,在自然灾害面前,地震可以定义为最具有毁坏性的自然灾难之一,尤其是对村镇建筑。目前,采用现有的现浇式构造柱约束墙体,在一定程度上可以提高墙体的整体性和抗震性能,据调查在我国新疆南疆等村镇偏远地区,由于地处偏僻,多数村镇建筑都不设置构造柱,即使少量设置了构造柱,但构造柱的施工质量却很差,起不到约束墙体提高房屋抗震性能的作用。其次,近些年来,随着国家“限黏禁实”的推行,国家对于绿色建筑材料的研
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当今世界,在自然灾害面前,地震可以定义为最具有毁坏性的自然灾难之一,尤其是对村镇建筑。目前,采用现有的现浇式构造柱约束墙体,在一定程度上可以提高墙体的整体性和抗震性能,据调查在我国新疆南疆等村镇偏远地区,由于地处偏僻,多数村镇建筑都不设置构造柱,即使少量设置了构造柱,但构造柱的施工质量却很差,起不到约束墙体提高房屋抗震性能的作用。其次,近些年来,随着国家“限黏禁实”的推行,国家对于绿色建筑材料的研发变得越来越重视;过去的村镇地区主要由黏土砖用于砌体结构的承重结构,但是黏土砖的使用需要消耗大量的资源,因此本文通过利用本课题组研发的沙漠砂蒸压加气混凝土砌块进行相关的试验研究。基于课题组前期研究基础之上,本论文主要围绕装配整体式构造柱约束沙漠砂蒸压加气混凝土砌块墙体展开一系列的研究。研究内容如下:(1)墙体材料含水率以及耐久性能的研究。本文主要对B06级沙漠砂蒸压加气混凝土砌块的含水率以及B06级、B07级和涂有硅酸乙酯(TEOS)的B06级沙漠砂蒸压加气混凝土砌块进行耐久性能的试验研究。研究发现:1)当含水率在5%以下时,从抗压强度与含水率的关系曲线来看,曲线斜率比较大,反应了试块在该阶段的抗压强度下降的比较快;含水率在5%与15%之间时,曲线的斜率比较缓,说明此时的强度逐渐趋于稳定;当含水率大于15%时,试块的抗压强度逐渐稳定在4.5MPa左右;2)对于B06、B07以及涂有TEOS的B06试块的耐久性对比分析而言,三种类型当中耐久性能最好的为B07级沙漠砂蒸压加气混凝土砌块,它的质量损失与强度损失基本满足相关规范的要求。(2)装配式构造柱预制块的研究。针对构造柱预制块材料,本文引入一种新型建筑材料—石膏基材料,制作装配整体式构造柱预制块。通过试验研究,结果表明:预制块在容重以及强度等方面有着良好的力学性能。(3)墙体抗震性能的试验研究。本文主要以竖向压应力以及墙体的构造约束形式为主要因素,设计了5片装配整体式构造柱约束的新型砌块的墙体。通过试验,得出墙体诸如破坏形式以及滞回曲线等一系列的性能指标。结果表明:对于相同的试件,随着竖向压应力的增加,墙体的承载力得到了改善,墙体出现的裂缝有所增多并且墙体的耗能也得到了一定的改善,墙体的延性系数逐渐减小。对于不同约束形式下墙体抗震性能的对比分析,其混凝土预制块对于墙体的极限承载力要比其他均好;但是在刚度退化以及耗能方面,墙体WS-2的性能比另外两片墙体都要好。其次,利用现有的试验数据得到沙漠砂蒸压加气混凝土砌块墙体的抗剪承载力计算公式,通过变异系数反映出该公式可以作为该种墙体的抗剪承载力计算公式;此外对于两大经典理论下的抗剪承载力计算公式也进行了对比分析,得出主拉应力理论更适合于该种墙体。(4)墙体恢复力模型的建立。通过相关总结之后,发现三折线模型更加适合于沙漠砂蒸压加气混凝土墙体。模型以竖向压应力和构造柱约束形式为主要因素,利用现有的试验数据。确定了该墙体的卸载刚度表达公式,并且将骨架曲线的恢复力曲线与试验曲线进行对比,发现两者曲线的吻合度较好;最后确定出了墙体的滞回规则以及加载路径。
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