【硕士】框架结构填充墙裂缝成因研究

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内容简介

　　【硕士】框架结构填充墙裂缝成因研究　　授予学位：硕士　　学位授予单位：西华大学　　学位年度：2008　　 在提倡“开发并使用性能优良、节省能耗的新型建筑材料"的大背景下，框架填充墙裂缝问题成为迫切需要解决的问题。框架结构在我国建筑工程中应用非常广泛，但当中遇到的裂缝问题也相应较多，解决了填充墙裂缝问题对建筑工程设计与施工具有重要的现实意义，更具有很大的社会意义和经济价值。　　 本文在轻质填充墙裂缝控制研究课题基础上进行了框架填充墙温度变形的模拟及测试分析工作，结合调查情况和试验结果对填充墙裂缝成因进行系统的分析。　　 首先介绍了框架填充墙裂缝的调查情况，总结出填充墙产生裂缝的主要形式及分布规律：大部分为垂直裂缝和斜裂缝，少量为水平裂缝和不规则裂缝；大多数情况下，在纵墙的两端部靠近平屋顶处的外墙及山墙上最容易出现，归纳出填充墙产生裂缝的影响因素有墙体材料、温差、地基不均匀沉降等。　　 其次，本文结合调查结果进行了框架填充墙温度荷载模拟试验。介绍了试验建筑概况及测试内容，分析结果得出：墙体在与梁、柱的交界处最容易出现竖向和水平方向的裂缝；温度变化和材料性能是导致填充墙裂缝的重要原因；增加构造柱能有效避免填充墙裂缝出现。结合调查结果和试验建筑测试结果，本文对填充墙裂缝成因进行理论分析，阐述了墙体开裂的机理及裂缝的主要成因。介绍了砌体的物理力学性能，并针对本次试验采用的墙体块体(加气混凝土砌块和页岩空心砖)的物理力学性能与墙体裂缝的关系进行讨论。理论分析结果为：裂缝的主要成因在于存在温差与材料收缩，控制裂缝措施可在这两方面加强。　　 最后建立框架填充墙有限元模型，并对其进行了不同温度、不同材料条件下的变形模拟分析。对砌体做匀质、各向同性处理，采用ANSYS中常用的Drucker-Prager(DP)屈服准则为本构模型，用ANSYS中的混凝土单元Solid65模拟本次试验采用的砌块砌体和砖砌体，对这两种不同材料的填充墙分别施加4级不等的温度荷载，进行非线性有限元模拟分析，模拟墙体的应力集中部位和试验测试情况基本吻合。　　 本文对框架填充墙在不同材料、不同温度条件下的变形进行了模拟试验和非线性有限元分析，希望本文在这方面的探索与实践能对框架填充墙裂缝问题的解决有所帮助。　　

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