再生混凝土砌块砌体墙片抗震性能及抗剪强度研究

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汶川地震再次使建筑废弃物资源化利用成为一个热门话题,利用震损建筑混凝土骨料制成灾后重建所需的砌块带来了社会、环境、经济等多种效益,同时响应国家低碳节能的基本国策。据调研,国内外目前集中于再生骨料的材料特性和再生混凝土砌块的基础性物理力学能研究,但对该材料砌块墙体结构性能研究较少,我国已有部分地区在使用该砌块,且我国地震频发,该类砌块砌体抗剪强度与抗震性能研究具有十分重要的意义。  本文基于骨料取自绵阳灾区而制成的再生混凝土三排孔空心砌块墙体(无配筋)进行拟静力试验,有4个样本,获得了砌块墙体破坏形态、开裂荷载与,极限荷载、刚度退化、延性、骨架曲线、滞回曲线等抗震指标,分析了轴压、加荷方式对砌块墙体力学参数的影响。  利用有限元软件Ansys对再生混凝土砌块墙体进行了剪压复合受力的数值模拟,其中主要包括再生混凝土本构选择、破坏准则(William-Warnke五参数破坏准则)、墙体中裂缝处理方式(弥散型模型)、再生混凝土砌块与砂浆连接方法(耦合)研究,结果表明,这种再生混凝土砌块墙体数值模拟方法可以重现测试墙体的变形与受力过程,较好的描述裂缝的形成和扩展以及墙体的破坏形态,与试验结果比较吻合。  公式推导:借鉴同为脆性材料的岩石屈服准则—蛋形屈服准则,分析砌体墙片受力模型,借助本文试验与国内外再生混凝土砌块无筋墙体试验结果,得到了再生混凝土砌块素墙片抗剪强度计算公式(见5.4节),以供实际工程使用。
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