不同嵌固形式砌塊的摩擦性能試驗研究.pdf

1、干砌體填充墻因其對框架結(jié)構(gòu)附加剛度小，耗能能力強的優(yōu)點，近年來得到越來越多的關(guān)注。該墻體內(nèi)部砌塊依靠面內(nèi)相互滑動消耗能量；依靠形狀嵌固確保面外穩(wěn)定。加強對該嵌固砌塊摩擦特性的研究，是深入分析干砌體填充墻整體力學性能的關(guān)鍵。當前世界各國學者對砌塊摩擦進行的研究大多停留在平面砌塊的靜摩擦研究，未分析不同嵌固形式的影響，更未考慮加載速度的變化對摩擦特性的改變。但是，實際工程中房屋結(jié)構(gòu)所受到的破壞性荷載幾乎都是速度型荷載，因此必須研究速度因素對

2、摩擦特性的影響。本文從理論分析、試驗研究和數(shù)值仿真三方面，針對嵌固砌塊的靜摩擦及動摩擦特性展開分析，主要研究內(nèi)容如下：
　　提出了優(yōu)化的干砌塊摩擦測試方案并利用數(shù)值仿真對其進行驗證。通過對現(xiàn)行干砌塊摩擦特性測試方案進行分析，指出外加剪力及摩擦力形成的力偶和砌塊錯動形成的捏縮現(xiàn)象引起的附加彎矩是影響測試結(jié)果準確性的關(guān)鍵原因；為解決這兩方面問題，本文提出改進的干砌塊摩擦特性測試方案，利用ANSYS建立有限元模型進行擬靜力分析。通過研究

3、加載過程中砌塊內(nèi)部的附加彎曲應力以及接縫處的應力分布，驗證了本文測試方案的準確性?；谠搩?yōu)化測試方案，設計了試驗加載裝置并完成制作、組裝，為后續(xù)試驗提供基礎。
　　采用擬靜力加載和動態(tài)速度加載（八組）對干砌塊靜摩擦及動摩擦系數(shù)分別進行研究，對比分析了四種不同嵌固形式、四種正壓力對應的摩擦系數(shù)-位移曲線及接觸面磨損情況。結(jié)果表明：所有擬靜力加載工況下，干砌塊摩擦都滿足摩爾摩擦準則，影響摩擦系數(shù)的主要因素是砌塊嵌固形式及接觸面的貼合程

4、度；砌塊摩擦系數(shù)隨循環(huán)加載周數(shù)的增加而顯著減小，隨正壓力的增加而顯著增大，且具有凸榫砌塊的摩擦系數(shù)增大幅度都遠大于相同工況下的平面砌塊。對于動態(tài)速度加載，干砌塊摩擦系數(shù)隨速度的增加而衰減，其中平面砌塊衰減幅度最大。
　　基于摩擦試驗結(jié)果，對影響干砌塊摩擦特性的因素進行量化分析并提出了相應理論公式。利用ANSYS建立有限元模型進行靜摩擦分析，將數(shù)值仿真求得的摩擦系數(shù)（可視為理想接觸對應的值）與試驗值（實際值）作對比，最終確定各嵌固形