榫卯空心砌塊砌體的基本力學(xué)性能研究.pdf

1、我國經(jīng)濟(jì)持續(xù)高速發(fā)展，建筑垃圾、尾礦廢渣等日益增多且不能自然降解，其長期堆存不僅占用大量土地，而且對(duì)土壤、河流、植被、大氣造成嚴(yán)重的環(huán)境污染和生態(tài)危害。將工業(yè)尾礦高效制成建筑材料是處理工業(yè)尾礦的最有效途徑，可以帶來顯著的社會(huì)、經(jīng)濟(jì)和環(huán)保效益，對(duì)社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展具有重大意義。榫卯空心砌塊是采用工業(yè)尾礦廢渣（建筑垃圾）等為主要原材料經(jīng)壓制、蒸養(yǎng)后制成承重砌塊，具有利廢、高強(qiáng)、環(huán)保、節(jié)能等諸多優(yōu)點(diǎn)，但其砌體的基本力學(xué)性能還缺少系統(tǒng)性研究。為了

2、榫卯空心砌塊的推廣應(yīng)用及其規(guī)程的建立，論文對(duì)榫卯空心砌塊砌體進(jìn)行了基本力學(xué)性能試驗(yàn)研究與理論分析，建立了該砌塊砌體的設(shè)計(jì)計(jì)算方法。本文的主要工作如下:
　　(1)以0％、33％、67％、100％的灌孔率，進(jìn)行了24個(gè)足尺比例的榫卯空心砌塊砌體軸壓試驗(yàn);以0％、25％、50％、100％的灌孔率，進(jìn)行了24個(gè)足尺比例的榫卯空心砌塊砌體沿通縫抗剪試驗(yàn)，試驗(yàn)過程中記錄開裂荷載、裂縫開展情況、破壞荷載及破壞形態(tài)。根據(jù)軸壓試驗(yàn)和沿通縫抗剪試驗(yàn)

3、，分析了榫卯空心砌塊砌體的基本力學(xué)性能，并在試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，根據(jù)理論分析，參照小型砌塊砌體強(qiáng)度計(jì)算公式，優(yōu)化了榫卯空心塊砌體的抗壓強(qiáng)度及抗剪強(qiáng)度平均值計(jì)算公式。
　　(2)以砂漿強(qiáng)度、豎向加荷不同，設(shè)計(jì)4組足尺比例的榫卯空心砌塊砌體的壓-剪復(fù)合受力試驗(yàn)，研究榫卯構(gòu)造在砌體抗剪中起到的作用，分析其與傳統(tǒng)砌塊砌體抗剪機(jī)理的不同之處。根據(jù)砂漿強(qiáng)度和豎向荷載這兩種因素對(duì)榫卯空心砌塊砌體壓-剪強(qiáng)度的影響，提出榫卯空心砌塊砌體在壓-剪復(fù)合受力下

4、，砌體的承載力計(jì)算公式，同時(shí)試驗(yàn)表明榫卯構(gòu)造能較大的提高砌體的抗剪承載力。
　　(3)運(yùn)用大型有限元軟件ANSYS Workbench建立了榫卯空心砌塊砌體的壓-剪計(jì)算模型，利用接觸單元模擬砌塊與砂漿之間的粘結(jié)作用，模擬計(jì)算出榫卯砌塊砌體受力破壞時(shí)砌體的應(yīng)力分布、接觸面的摩擦力分布和壓應(yīng)力分布、破壞荷載，并與試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比，兩者吻合較好，驗(yàn)證了榫卯空心砌塊砌體的壓-剪工作機(jī)理。
　　本文在試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，參照混凝土小型空心砌