混凝土橫孔空心砌塊砌體及其墻體受力性能和設計方法.pdf

1、傳統(tǒng)豎孔混凝土砌塊存在著墻體易開裂、防滲性能差、保溫隔熱性差和抗震性能差等缺點，嚴重阻礙了空心砌塊建筑的推廣應用。針對上述問題，課題組提出了一種新型橫孔砌塊及其墻體體系，并獲得了多項發(fā)明專利授權。這種新型橫孔砌塊既保留了傳統(tǒng)豎孔砌塊的優(yōu)點，又彌補了它的不足。由于新型橫孔砌塊與傳統(tǒng)豎孔砌塊結構形式存在較大差異，現行國內外規(guī)范關于砌塊砌體結構的計算理論與設計方法不能直接用于新型橫孔砌塊墻體。因此，研究這種新型橫孔砌塊砌體基本力學性能，墻體受

2、力性能、抗震性能、熱工性能和施工工藝，建立新型橫孔砌塊墻體的計算理論與設計方法成為將其應用于工程實踐的關鍵問題。
　　本文以橫孔砌塊為基本研究對象，從國內外規(guī)范、試驗研究、數值模擬和理論推導方面對砌塊砌體及其墻體的受力性能和設計方法進行了分析和研究，其主要內容分為以下三個部分:
　　第一部分:著重解決新型橫孔砌塊砌體的基本力學設計問題。通過新型橫孔砌塊砌體的基本力學性能試驗，了解了這種新型橫孔砌塊砌體的變形特征和破壞機理?？?/p>

3、察了不同塊體強度、尺寸和砂漿強度等因素對砌體力學性能的影響。通過引入對數型砌體應力—應變關系模型，得到了這種新型橫孔砌塊砌體的受壓應力—應變計算公式和彈性模量計算方法?；谠囼灲Y果并參考現行國家規(guī)范，提出了這種新型橫孔砌塊砌體的抗壓和抗剪強度設計方法。
　　第二部分:在第一部分研究基礎上結合理論推導和試驗研究，提出了新型橫孔砌塊墻體抗震設計理論和構造措施。根據經典彈性薄板理論，運用重三角級數法推導得到了平面外荷載作用下的墻體的撓度

4、和內力的彈性解析解。利用美國規(guī)范，從理論上推導得到了平面外地震荷載作用力的均布面荷載表達式，在此基礎上，提出了新型橫孔砌塊墻體的平面外抗震設計方法。完成了7片框架約束新型橫孔砌塊夾心墻體試件抗震性能試驗研究，得到了夾心墻體的破壞機理、變形能力、承載能力、滯回特性、延性和剛度退化等抗震性能指標。探索了不同抗震構造措施以及開窗洞、高寬比和施工方法對夾心墻體抗震性能的影響。由研究可知，按本論文提出的抗震構造措施施工的夾心墻體能很好地協(xié)助混凝土

5、框架共同工作，內外葉墻體協(xié)調性能良好，具有良好的承載能力、變形能力和抗震性能。
　　第三部分:在完成了新型橫孔砌塊砌體及其墻體的受力性能和設計方法研究的基礎上，本文進行了新型橫孔砌塊墻體熱工性能和工程應用研究。以有限差分法為基礎，建立了基于二維穩(wěn)態(tài)數值模擬熱阻計算方法，編制了Matlab程序計算得到了新型橫孔砌塊熱阻值。最后將數值模擬計算值、試驗實測值和規(guī)范計算值進行了對比分析，提出了橫孔砌塊墻體的節(jié)能計算方法。最后完成了新型橫孔