【硕士】砌体结构细观力学模型及砌体沿通缝抗剪强度试验方法

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内容简介

　　【硕士】砌体结构细观力学模型及砌体沿通缝抗剪强度试验方法　　授予学位：硕士　　学位授予单位：长沙理工大学　　学位年度：2010　　 由于取材方便、造价低廉等原因，烧结粘土砖一直为主要的墙体材料。为了节约能源、节约耕地、保护环境，实现可持续发展战略，国家相关部门积极推进墙体材料改革，节约型、环保型的新型墙体材料不断涌现。新型块体的出现对原有的砌体试验方法标准提出了更高的要求，因此中国住房和城乡建设部下达了修订《砌体基本力学性能试验方法》(GBJl29—1990)的任务。本研究主要参与砌体沿通缝抗剪强度试验方法修订，力图利用经试验验证的细观力学模型分析不同加载方式、不同材料及块型对砌体沿通缝抗剪强度的影响，为提出更合理的试验方法提供依据。　　 通过对蒸压灰砂砖、烧结页岩砖及砂浆进行基本力学性能试验，实测了砖的抗折强度、抗压强度，砂浆的立方体抗压强度、劈裂抗拉强度，并将试验结果与已有研究成果进行分析，建立了砖及砂浆的各种基本力学强度的计算公式及相互关系。　　 对蒸压灰砂砖、烧结页岩砖和两种强度的砂浆进行了棱柱体试验，分析了砖和砂浆的破坏形态，砖和砂浆的应力及应变关系，并结合已有的研究成果，通过回归分析，得到了砖和砂浆弹性模量及泊松比的计算公式。　　 将砖和砂浆的界面当作厚度为零的连接单元，以模拟砖与砂浆界面的滑移破坏。针对双剪试件脆性破坏的特点，采用弹脆性材料本构关系，提出了砖、砂浆、连接单元的破坏准则，建立了砌体结构细观力学模型。分析模型的计算结果与24个三砖试件和18个九砖试件的试验结果进行对比表明，模型具有良好的精度。　　 利用考虑滑移的细观力学模型分析了加载方式、块材种类及块材高度对砌体沿通缝抗剪强度的影响，分析结果表明：GB或EN加载方式下双剪试件的灰缝并非呈纯剪切状态；且两种加载方式下，试件抗剪强度随着砂浆强度的提高而提高，随着块材弹性模量的增加而增大，增大幅度相近。但GB加载方式下块材高度对砌体沿通缝抗剪强度的影响不可忽视，而在EN加载方式下，块高对砌体沿通缝抗剪强度的影响可忽略。通过分析，建议采用EN加载方法确定砌体沿通缝抗剪强度。　　

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