关于砌体论文范文资料 与钢板—砖砌体组合墙梁试验和分析有关论文参考文献

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摘 要：钢板砖砌体组合结构在既有砖混房屋中进行大空间改造时,组合托梁上部的墙体存在拱效应,使得托梁和上部墙体之间共同工作.为了研究此类组合墙梁的工作机理、破坏形态、承载力、控制截面的应变分布以及变形,对5根钢板砖砌体组合墙梁进行了集中荷载作用下的试验研究和分析,并考虑了上部墙体高跨比、组合托梁高跨比和钢板厚度的参数影响.主要的研究结果表明钢板砖砌体组合墙梁的破坏始于加载点和支座连线部分的砌体；钢板沿截面高度的应变分布符合平截面假定；上部墙体的高跨比直接影响墙体的破坏形态、钢板发生空鼓时的荷载和构件的极限荷载；合理的墙体高度有利于组合作用的形成,并且过高的墙体反而会降低极限荷载.最后给出了上部墙体高跨比的合理取值范围,同时建议钢板砖砌体组合托梁的抗弯刚度相对上部墙体平面内刚度的系数应至少大于79.

关键词：钢板；砖砌体；组合墙梁；拱效应；组合作用

中图分类号：TU398.9文献标志码：A文章编号：16744764（2012）05003309

钢板砖砌体组合结构是将钢板通过对拉螺栓约束固定在砖砌体墙上的相应位置,并向内部灌注黏结材料填充内部空隙,最终形成组合梁、柱或者框架,改变主体结构的局部荷载传递路径,主要适用于既有砖混结构房屋承重墙抽除的大空间改造.钢板砖砌体组合结构在实际工程中已得到一定的应用[14],但是鉴于当时钢板砖砌体组合结构的试验和理论研究几乎没有,实际工程应用中的设计方法通常仅考虑钢板的承载力贡献,忽略砖砌体的承载力贡献；并且认为钢板在内部砖砌体以及对拉螺栓的约束下可以达到屈服强度.文献[5]针对钢板砖砌体组合梁、组合柱进行了试验研究,并考虑了水泥浆和灌注型结构胶两种不同黏结材料；结果表明在不同黏结材料情况下,早期的钢板砖砌体组合构件的设计方法并不合理,钢板的局部变形影响较大.除此之外,在既有砖混房屋中（尤其是底层）进行部分墙体拆除的大空间改造中,钢板砖砌体组合托梁和上部墙体之间会存在组合作用；上部荷载在传递过程中由于上部墙体的拱效应,组合托梁上的部分荷载会被卸载.此时,钢板砖砌体组合托梁和上部墙体之间应作为一个组合墙梁进行设计,类似于钢筋混凝土托梁的墙梁[6].目前关于钢板砖砌体组合墙梁的研究未见报道,相关的研究,如型钢梁和上部砖砌体墙之间的共同作用已有学者关注[710].

另外,基于文献[5]的研究结果,此类组合构件采用内部灌注型结构胶的受力性能明显好于水泥浆,实际工程应用中也应优先考虑采用灌注型结构胶填充内部空隙.然而,在具体施工时会遇到操作不规范后,内部钢板和砌体之间的空隙绝大部分被砂浆中渗透的水泥浆填充,使得灌注结构胶的效果很不理想.因此,笔者研究钢板砖砌体组合墙梁受力性能时,钢板和内部砖砌体之间的黏结材料选择为普通水泥浆,即忽略侧向粘结力（相对灌注型结构胶）对钢板发生局部单向屈曲性能的影响；笔者的研究内容为钢板砖砌体组合结构受力性能系列研究中的一部分.1 试验概况

1.1 试件设计

为了和普通钢板砖砌体组合梁进行对 析,试件总长取值为2 200 mm,支座间距l0为2 000 mm.试件顶部采用两点加载的模式,两加载点之间距离为700 mm,加载点和邻近支座间距为650 mm.鉴于钢板砖砌体组合托梁的内部砖砌体通常为普通的240 mm厚砖墙,试件的内部砖砌体宽度取值为240 mm,外贴Q235钢板,钢板和砌体之间有砂浆层（厚度按10 mm控制）,内部间隙用水泥浆填充.

由于影响墙梁承载力的因素主要有托梁的高跨比、托梁上部墙体高跨比以及钢板的厚度,针对以上影响因素,共设计了5个墙梁试件,试件的其余参数详见表1.其中,厚度为6、8、10 mm钢板的实测值分别为5.5、7.9、9.4 mm.组合墙梁试件的设计详图见图1.这里需要说明的是,根据文献[1112]中的钢管混凝土研究结果,对拉螺栓的间距也是钢板局部屈曲的影响因素之一.但笔者暂未考虑此参数,其间距的取值参考已有工程应用中的参数[1].

试件制作由江苏东南特种技术工程有限公司南京分公司协助完成；鉴于上部墙体较高,考虑到运输的难度,故采取了分步制作的方式：先在工地制作好钢板砖砌体组合托梁部分,然后运到试验室之后,再砌筑上部墙体部分.所用的对拉螺栓规格为M14.

图1 组合墙梁试件详图

1.3 材料力学性能

将Q235钢板制成标准拉伸试件按现行《金属材料室温拉伸试验方法》在万能试验机上进行单轴拉伸试验,实测厚度为5.5、7.9、9.4 mm 3组钢板的屈服强度分别为354.4、343.0、326.6 MPa；极限强度分别为490.0、450.0、483.5 MPa；钢材的弹性模量取值为200 GPa.

按现行《砌墙砖检验规则》的要求对砖块强度进行测试,测得砖块的抗压强度平均值为255 MPa.此外,按照现行《贯入法检测砌筑砂浆抗压强度技术规程》的要求对砂浆强度进行测试,测得砂浆的抗压强度平均值为15.5 MPa.根据砖块强度及砂浆强度,可以得出砖砌体的抗压强度为820 MPa,抗剪强度为0.49 MPa.

1.4 加载和测量内容

加载装置示意图见图2,加载使用量程为320 t的油压千斤顶.加载模式为单调分级加载,每级拟定为破坏荷载的5%左右,每加一级持荷3 min.接近极限状态时连续采集,直至停止试验.在正式加载之前进行预加载,观察应变片数值变化是否合理；如变化异常应进行检查和调整直至达到要求.

本次试验主要测量的数据包括墙梁的承载力、位移、控制截面的应变分布.位移测量采用了电动位移计；应变通过3 815静态应变仪获取.

2 试验结果和分析

2.1 试件受力过程

试件QL1开始加载时变形稳定发展,构件无明显异常现象.荷载达到196 kN时,墙体沿灰缝出现阶梯型裂缝,裂缝位于加载点和支座连线的中部；加载至211 kN时,砖上出现裂缝；随着荷载增加裂缝不断向支座及加载点处延伸；加载至255 kN时,裂缝开展迅速,并伴随着砖块开裂的咔嚓声和螺栓之间钢板和砌体之间剥离声,敲击钢板有空鼓声；加载至313.6 kN时,墙体裂缝贯穿,砖上下脱离,西支座上翘明显（图3）；加载至352.8 kN时,钢板和砌体局部完全脱开（图4）；随着荷载的继续增加,钢板和砌体脱离部位增多,钢板的局部屈曲明显可见（图5）,并伴随着砌体压碎脱落的声音,直至试件丧失承载力.

砌体论文参考资料：

结论：钢板—砖砌体组合墙梁试验和分析为关于本文可作为砌体方面的大学硕士与本科毕业论文砌块砖论文开题报告范文和职称论文论文写作参考文献下载。