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新型生态复合夹芯墙基本力学性能研究

【摘要】:2015年10月,“十三五”提到了“发展绿色环保产业”。在我国,传统住宅以现浇式建筑为主,但现浇式建筑存在一些问题,比如生产效率低下、建设周期长、环保效益差等,相比现浇式建筑,装配式建筑部分构件在工厂预制,构件质量能够得到保证,建筑建设周期短,对环境影响较小。此外,在寒冷地区,冬季采暖期间因建筑中的热量损失而消耗大量能源,因此减小建筑能耗也是绿色环保的一个重点。建筑业在我国具有举足轻重的地位,推进建筑节能,推广建筑产业化,建设可持续发展的社会,是建筑行业贯彻落实“十三五”提出的发展绿色环保产业的重要方向。本文研究一种生态、环保的稻壳再生混凝土材料以及以稻壳混凝土为材料的新型生态复合夹芯墙的主要力学性能。首先,本文对9组不同掺量的稻壳再生混凝土进行了力学性能试验,研究了在水灰比为0.375时,稻壳掺量及再生骨料替代率对混凝土抗压强度以及应力-应变曲线的影响。通过对比试验曲线与欧洲规范本构曲线、过镇海本构曲线,选择了过镇海本构模型作为稻壳再生混凝土本构模型,并对过镇海本构模型中参数b进行数据拟合,得到了b与稻壳掺量、再生骨料替代率关系的参数方程。其次,本文进行了1个足尺受弯试件的单调加载试验,并采用有限元分析软件ABAQUS对等尺寸的受弯夹芯墙进行非线性有限元建模分析,结合试验结果及数值模拟分析墙体的抗弯性能。试验结果表明复合夹芯墙具有良好的抗弯性能,ABAQUS模拟分析表明拉结筋在墙体受弯过程中对墙体的抗弯承载力起了提高作用。通过分析拉结筋布置方式、布置密度及拉结筋腹杆长度对试件承载力的影响,本文给出了夹芯墙抗弯承载力估算方法及相应的设计建议。最后,本文进行了2个足尺受压试件的单调加载试验,并采用有限元分析软件ABAQUS对等尺寸的受压夹芯墙进行非线性有限元建模分析,结合试验结果及数值模拟分析墙体的受压性能。由于受压过程中,中柱轴力大于边柱,因此通过简化力学模型,以按轴向刚度分配原则为基础,考虑边柱与中柱轴力大小不同,提出了夹芯墙受压承载力简化计算方法。

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