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本文通过22个高强混凝土砌体试件的抗压试验,9个试件的通缝剪切试验,对高强混凝土小型空心砌块砌体的基本力学性能进行了研究。主要包括砌块砌体的破坏特征、抗压强度、变形性能、应力—应变关系、弹性模量、泊松比及抗剪强度,研究了基本力学性能指标的计算方法。
此外,为更好的了解高强混凝土砌块砌体的工作情况,本文还进行了受压状态下的有限元分析,初步探讨了砌体在轴心受压状态下的工作机理,为高强混凝土小型空心砌块砌体的材料匹配提供一些参考建议。
通过上述研究,本文得出以下主要结论:
1.试验结果表明,高强砌块砌体的初裂系数较大,开裂较晚,砌体随着填芯率的增大、填芯混凝土强度等级的提高,开裂愈发渐晚,开裂系数分布在0.70~0.80 之间,在接近破坏荷载时裂缝急剧开展,最终砌体由于外壳形成几条主要的大裂缝而破坏。
2.提出了新的高强砌块砌体抗压强度及弹性模量计算公式,计算值与试验结果符合较好,并偏于安全。
3.从有限元计算得到的裂缝图可以看出,未填芯砌体上出现了大量的裂缝,而填芯部分的面体上裂缝则相对较少,这反映出了空心砌块部分成为整个墙体中的薄弱面.也证明了有限元计算结果符合实际情况。
4.砌体的有限元计算与试验结果比较接近,两者的误差小于15%,因此采用非线性有限元对砌块砌体进行初裂—破坏的全过程分析,不仅是可行,而且也是较准确的。