夯土房屋縱橫墻交接處裂縫成因及其預(yù)控措施研究.pdf

1、夯土房屋是以未經(jīng)焙燒的原土為主要建筑原材料,以層層夯實(shí)的生土墻體為主要承重構(gòu)件的建筑。夯土房屋一般使用地方材料建造,原土無(wú)需燒制,節(jié)約能源,對(duì)環(huán)境無(wú)污染,造價(jià)低廉;夯土墻體能很好地隔絕夏天室外熱量,也能有效地抵御冬天室外寒氣入侵,有“冬暖夏涼”的特點(diǎn)。此外,夯土房屋拆除后的建筑廢料可以直接回歸農(nóng)田,以此實(shí)現(xiàn)循環(huán)利用和生態(tài)平衡,是一種典型的生態(tài)建筑、綠色建筑。
　　 但是,現(xiàn)存的夯土房屋多分布于經(jīng)濟(jì)水平較為落后的村鎮(zhèn)地區(qū),夯土房屋

2、多由村民自建,房屋的布局和結(jié)構(gòu)形式等,完全取決于房主的經(jīng)濟(jì)實(shí)力、當(dāng)?shù)氐娘L(fēng)俗習(xí)慣和建筑工匠的經(jīng)驗(yàn),隨意性較大。因此,建成后的房屋存在很大的結(jié)構(gòu)安全隱患,如夯土墻的受力性質(zhì)不合理、房屋構(gòu)件間的連接薄弱等,如果在使用過(guò)程中不加強(qiáng)維護(hù),很容易發(fā)生結(jié)構(gòu)破壞。
　　 其中,夯土墻在縱橫墻交接部位產(chǎn)生的豎向裂縫就是一種常見(jiàn)的結(jié)構(gòu)破壞形式。這種裂縫發(fā)生后,縱橫墻之間的相互拉結(jié)作用減弱,結(jié)構(gòu)的整體性削弱,如果任由其發(fā)展,會(huì)導(dǎo)致“房倒屋塌”的重大安

3、全事故,后果不堪設(shè)想。為了改善夯土房屋結(jié)構(gòu)的安全水平,本文在國(guó)家“十一五”科技支撐計(jì)劃項(xiàng)目(2006BAJ04A02)的支持下,對(duì)“夯土房屋縱橫墻交接部位”的受力和變形性能進(jìn)行了全面研究。本文選取房屋結(jié)構(gòu)整體為研究對(duì)象,采用數(shù)值分析的方法,得到了夯土房屋在自重和地震作用下的受力變形特點(diǎn),在此基礎(chǔ)上揭示了縱橫墻交接部位夯土墻開(kāi)裂的原因,而后又用數(shù)值分析的方法驗(yàn)證了針對(duì)此種裂縫的預(yù)控措施的有效性。本文所做的具體工作如下:
　　 (1

4、)本文通過(guò)實(shí)地調(diào)研,歸納出夯土房屋的兩種結(jié)構(gòu)類型和三種屋架類型,介紹了當(dāng)?shù)胤课莸默F(xiàn)存狀況和維護(hù)修繕情況,統(tǒng)計(jì)出夯土墻幾種常見(jiàn)的裂縫形式,并且概述性的介紹了各種夯土墻裂縫的成因和預(yù)控措施。
　　 (2)在夯土墻的幾種常見(jiàn)裂縫形式中,縱橫墻交接處裂縫的發(fā)生幾率較大,這種裂縫影響了結(jié)構(gòu)的整體性和安全性,對(duì)住戶的生命和財(cái)產(chǎn)安全構(gòu)成嚴(yán)重威脅,因此本文對(duì)縱橫墻交接部位裂縫的開(kāi)展機(jī)理進(jìn)行了較為深入的研究。
　　 (3)本文采用數(shù)值分析

5、的研究方法,對(duì)夯土房屋進(jìn)行整體建模,在建立模型時(shí)采用了一些基本假定,以此來(lái)反映影響結(jié)構(gòu)受力和變形的主要因素,忽略次要因素,既保證了分析的精度,又將計(jì)算量控制在合理范圍內(nèi)。
　　 (4)對(duì)夯土房屋的數(shù)值模型進(jìn)行自重和地震作用下的數(shù)值分析,采用振型分解反應(yīng)譜法,得到了夯土房屋在自重、X向和Y向水平地震作用下的結(jié)構(gòu)整體受力和變形規(guī)律。
　　 (5)對(duì)自重和地震作用下,夯土結(jié)構(gòu)在縱橫墻交接部位局部的應(yīng)力性質(zhì)和分布規(guī)律進(jìn)行歸納,揭