榫卯空心砌塊砌體的基本力學性能研究.pdf

1、我國經(jīng)濟持續(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，而且對土壤、河流、植被、大氣造成嚴重的環(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、經(jīng)濟和環(huán)保效益，對社會的可持續(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、環(huán)保、節(jié)能等諸多優(yōu)點，但其砌體的基本力學性能還缺少系統(tǒng)性研究。為了

2、榫卯空心砌塊的推廣應用及其規(guī)程的建立，論文對榫卯空心砌塊砌體進行了基本力學性能試驗研究與理論分析，建立了該砌塊砌體的設計計算方法。本文的主要工作如下:
　　(1)以0％、33％、67％、100％的灌孔率，進行了24個足尺比例的榫卯空心砌塊砌體軸壓試驗;以0％、25％、50％、100％的灌孔率，進行了24個足尺比例的榫卯空心砌塊砌體沿通縫抗剪試驗，試驗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)軸壓試驗和沿通縫抗剪試驗

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

4、，砌體的承載力計算公式，同時試驗表明榫卯構造能較大的提高砌體的抗剪承載力。
　　(3)運用大型有限元軟件ANSYS Workbench建立了榫卯空心砌塊砌體的壓-剪計算模型，利用接觸單元模擬砌塊與砂漿之間的粘結作用，模擬計算出榫卯砌塊砌體受力破壞時砌體的應力分布、接觸面的摩擦力分布和壓應力分布、破壞荷載，并與試驗結果進行對比，兩者吻合較好，驗證了榫卯空心砌塊砌體的壓-剪工作機理。
　　本文在試驗的基礎上，參照混凝土小型空心砌