论文题目: 连锁式混凝土小型空心砌块多层大开间住宅结构的研究
论文类型: 硕士论文
论文专业: 结构工程
作者: 付志斌
导师: 王恒华,蓝宗建
关键词: 大开间住宅,连锁式混凝土空心砌块,抗剪强度,双向空心板
文献来源: 东南大学
发表年度: 2005
论文摘要: 大开间住宅是一种有广泛发展前途的住宅建筑。在大开间住宅建筑中能否采用砌体结构是工程中广泛重视的问题。本文探讨了采用连锁式混凝土小型空心砌块的墙体和混凝土双向空心板组成的大开间住宅结构方案,并在本课题组以前研究成果的基础上,进一步研究了连锁式混凝土小型空心砌块墙在构造柱截面尺寸和构造柱纵筋配筋率改变的情况下对墙体抗震性能的影响,以及双向空心板置于砌体上的适用性。连锁式混凝土小型空心砌块砌体是一种新型的砌体形式,是蓝宗建教授的专利。这种砌体在砌块的孔洞插上混凝土T形销键,使上下皮砌块彼此咬合,T形键起销栓作用,增强砌体的抗剪能力,从而提高整个砌体结构的抗震性能。本课题组前期研究表明,连锁式混凝土小型空心砌块砌体的抗震性能优于普通混凝土小型空心砌块砌体,设置构造柱的连锁式混凝土小型空心砌块墙的抗震性能好于设置芯柱的连锁式混凝土小型空心砌块墙,竖向荷载的大小对连锁式混凝土小型空心砌块墙的抗震性能有一定的影响。为了进一步研究连锁式混凝土小型空心砌块墙的抗震性能,本文在本课题组以前已进行的试验研究的基础上(三榀设置两芯柱的墙体,四榀设置两构造柱的墙体,三榀普通墙体),进行了2榀设置构造柱的连锁式混凝土小型空心砌块墙和1榀普通混凝土小型空心砌块墙在低周反复水平荷载下的试验,更深入地研究了连锁式墙体的破坏过程与破坏形态,以及构造柱截面尺寸和构造柱纵筋配筋率对墙体抗震性能的影响。试验表明:采用连锁式混凝土小型空心砌块砌体形式可以有效地提高混凝土小型空心砌块砌体的开裂荷载和抗剪强度。连锁式混凝土小型空心砌块墙的抗剪承载力、延性、变形能力和耗能能力均优于普通混凝土小型空心砌块墙。同时,构造柱截面尺寸和构造柱纵筋配筋率对连锁式混凝土小型空心砌块墙的抗震性能有较为明显的影响。在上述基础上,本文分析了在低周反复水平荷载下连锁式混凝土空心砌块墙的抗剪承载力影响因素和受力机理,提出了连锁式混凝土小型空心砌块墙的抗剪承载力计算公式。现浇混凝土双向空心板是在楼板中预埋空心管,经现场浇注后形成的。这种楼板可减轻楼盖自重,而楼板承载力基本不变,从而达到减少混凝土用量,降低楼盖自重的效果。在本课题组以前所做的双向空心板梁柱体系研究的基础上,本文进一步研究了置于砌体上的双向空心板的受力性能,并与双向空心板梁柱体系进行对比。分析表明,双向空心板支承在砌体上比支承在梁柱上具有更好的工作性能。与相同厚度的实心板相比,双向空心板承载力基本不变,且更容易满足《混凝土结构设计规范》中关于挠度限值的要求。分析还表明:双向空心板的受力性能是类似于双向实心板的,可以采用求解普通实心板的方法求双向空心板的内力和变形。此外,本文还探讨了正常使用条件下满足规范挠度限值要求的双向空心板的最小高跨比。分析表明:根据规范规定的挠度限值要求,双向空心板的板厚通常可取200mm以内。
论文目录:
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 混凝土小型空心砌块的应用现状
1.1.1 混凝土小型空心砌块与传统粘土砖的比较
1.1.2 混凝土小型空心砌块应用过程中出现的问题及原因
1.2 混凝土小型空心砌块的研究现状
1.3 大开间住宅研究和应用概况
1.3.1 大开间住宅采用的楼板形式
1.3.2 目前多层大开间住宅尚需深入研究的问题
1.4 钢筋混凝土双向空心板的研究和应用概况
1.5 本文的主要研究内容
参考文献
第二章 连锁式混凝土小型空心砌块墙抗震性能的试验研究
2.1 试验目的
2.2 试件设计和制作
2.2.1 试件设计
2.2.2 试件制作
2.3 材料力学性能实测值
2.4 试验加载与试验数据采集
2.4.1 试验加载装置
2.4.2 仪表布置和数据采集
2.4.3 加载制度
2.5 试验结果分析
2.5.1 墙体受力过程及破坏形态
2.5.2 墙体受力分析与比较
2.6 滞回曲线
2.7 骨架曲线
2.8 墙体变形能力
2.8.1 位移角
2.8.2 延性系数
2.9 刚度退化
2.10 耗能能力
2.11 小结
参考文献
第三章 混凝土砌块墙体的抗剪承载力计算
3.1 砌体抗剪强度理论
3.1.1 无筋砌体抗剪强度理论
3.1.2 配筋砌块墙体、钢筋混凝土－砌块组合墙抗剪承载力理论
3.2 连锁式混凝土砌块墙体抗剪承载力的影响因素
3.3 墙体抗剪承载力计算
3.3.1 墙体的抗剪承载力简化计算公式
3.3.2 计算结果与试验结果的比较
3.4 小结
参考文献
第四章 置于砌体墙上的钢筋混凝土双向空心板弹性理论分析
4.1 现浇钢筋混凝土双向空心楼盖简介
4.1.1 楼盖形式的变革
4.1.2 双向空心板楼盖的优点
4.2 置于砌体墙上的钢筋混凝土双向空心板的受力特点
4.3 经典弹性分析理论
4.3.1 概述
4.3.2 物理方程
4.3.3 几何方程
4.3.4 平衡微分方程
4.3.5 有限元通用程序中正交各向异性板单元的刚度矩阵
4.4 拟板法(用刚度等效的实心板法)简介
4.4.1 双向空心板的几何参数
4.4.2 双向空心板的特征参数
4.5 拟板法计算结果与试验值的比较
4.5.1 按照试验模型确定拟板的各项参数
4.5.2 试验模型的有限元分析
4.5.3 梁柱体系与砌体支承体系的内力和变形对比
4.5.4 正常使用条件下双向空心板的厚度
4.6 小结
参考文献
全文总结
作者在研究生期间所发表的论文
致谢
发布时间: 2007-03-12
参考文献
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