【硕士】砌块整浇墙专用混凝土砌块块型优化与强度检验方法

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内容简介

　　【硕士】砌块整浇墙专用混凝土砌块块型优化与强度检验方法　　授予学位：硕士　　学位授予单位: 哈尔滨工业大学　　学位年度：2010　　 砌块整浇墙建筑结构体系符合国内“四节一环保”的可持续发展要求，被称为“节能省地环保型”的建筑结构新体系。其在块型、组砌方法、设计方法、施工方法和检验方法等方面都开创了我国砌块应用的新理念，研究成果已经达到国际领先水平，在工程中取得显著的经济效益和社会效益。由于其主要建材为工厂化生产的混凝土小型空心砌块，是一种混凝土薄壁承重制品，侧壁和横肋的厚度、孔洞的形状都直接影响砌块的孔洞率、强度和生产成品率,同时直接影响砌块的抗压、抗弯以及抗剪承载力,是砌块生产的重要指标。　　 本文利用ANSYS 软件对混凝土小型空心砌块进行了数值模拟以及形状优化设计。通过采用多线性等向强化模型和Saenz 的本构关系，选择Willam-Warnke 五参数破坏准则和拉压组合准则，利用SOLID65 单元和SHELL63 单元模拟砌块的破坏过程，得到了砌块应力分布云图以及在破坏过程中的应力分布规律，为砌块的设计和应用提供了力学依据；通过定性分析影响砌块块型形状的肋厚、壁厚、倒圆角尺寸，综合考虑砌块强度、孔洞率、搭接要求等因素，给出了建议最佳块型，为砌块整浇墙专用混凝土空心砌块的块型设计和优化设计提供了参考依据。　　 同时，本文为建立砌块整浇墙专用混凝土空心砌块强度评价体系，在试验中通过18 个石膏抹平砌块的抗压试验、18 个水泥砂浆抹平砌块抗压试验以及18 个经过简单处理的砌块的抗压试验，得到三种检验方法的差异，并建议了石膏抹平法作为今后测定砌块抗压强度的标准方法；同时对240 砌块的破坏形态予以观察研究，为建立砌块整浇墙百米高层提供试验依据。　　 鉴于不同孔洞率块材测定的强度与标准试件测得强度相比有一定差别，本文统一试验标准，采用有效截面面积的表示方法建立了与孔洞率有关的砌块产品质量等级划分，将非标准试件的强度乘以折算系数，使之在砌块整浇墙结构体系中发挥更大作用，有利于保证产品质量，避免在应用中产生缺陷。 同时为与试验统计数值对比，在理论分析中建立了砌块强度与混凝土立方体强度的关系。　　

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