秸稈混凝土力學(xué)性能試驗(yàn)研究及密肋復(fù)合墻體有限元分析

【摘要】：秸稈混凝土是一種新型節(jié)能環(huán)保的綠色建筑材料，具有密度小、保溫性能好、節(jié)能環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)。它是一種以植物秸稈作為骨料的混凝土材料，本文采用的是玉米秸稈，其造價(jià)低廉能廣泛應(yīng)用于農(nóng)村住宅。 密肋復(fù)合板結(jié)構(gòu)是一種新型結(jié)構(gòu)體系，它集圍護(hù)、承重、抗震耗能于一體，在目前已有的研究和實(shí)踐中都有良好的性能表現(xiàn)。本文提出的秸稈混凝土密肋復(fù)合墻體是以普通混凝土為框格，內(nèi)嵌秸稈混凝土砌塊，所以既有輕質(zhì)保溫的特點(diǎn)，又有一定的耗能能力。 在參考了大量文獻(xiàn)后，本文秸稈混凝土砌塊的力學(xué)性能進(jìn)行了試驗(yàn)研究，并利用秸稈混凝土的本構(gòu)關(guān)系建立有限元模型，討論了秸稈混凝土密肋復(fù)合墻體的耗能能力。主要內(nèi)容如下： 1本文制作了秸稈摻量為10%和15%的秸稈混凝土砌塊，對(duì)其進(jìn)行立方體抗壓試驗(yàn)和棱柱體抗壓試驗(yàn)，得到了秸稈混凝土抗壓強(qiáng)度、彈性模量和全曲線方程。 2運(yùn)用ABAQUS有限元軟件，建立和完善混凝土密肋復(fù)合墻體模型，并將有限元模型分析與試驗(yàn)分析對(duì)比，驗(yàn)證了有限元分析方法的精確度。模擬混凝土密肋復(fù)合墻體在低周往復(fù)水平荷載作用下的受力狀態(tài)，作出滯回曲線，分析墻體的抗震耗能性能。 3推導(dǎo)密肋復(fù)合墻體斜截面抗剪承載力公式，結(jié)合秸稈混凝土材料性能，通過有限元計(jì)算修正砌塊影響系數(shù)，以形成適用于秸稈混凝土密肋復(fù)合墻體的抗剪承載力公式，并討論了抗剪承載力的影響因素及公式的適用范圍。 【關(guān)鍵詞】：秸稈混凝土 全曲線方程 密肋復(fù)合板結(jié)構(gòu) 抗剪承載力 有限元分析
【學(xué)位授予單位】：吉林建筑大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：TU528
【目錄】：

• 摘要7-9
• Abstract9-14
• 第1章 緒論14-25
• 1.1 選題背景14-15
• 1.1.1 建筑的環(huán)境問題14
• 1.1.2 農(nóng)村建筑的地震安全14-15
• 1.2 本課題的相關(guān)研究現(xiàn)狀15-21
• 1.2.1 國(guó)外植物纖維增強(qiáng)水泥基復(fù)合材料的研究和發(fā)展情況15-17
• 1.2.2 國(guó)內(nèi)植物纖維增強(qiáng)水泥基復(fù)合材料的研究和發(fā)展情況17-18
• 1.2.3 密肋復(fù)合墻板研究和發(fā)展情況18-21
• 1.3 本文研究的目的及主要內(nèi)容21-25
• 1.3.1 研究目的21-23
• 1.3.2 研究?jī)?nèi)容23-25
• 第2章 秸稈混凝土力學(xué)性能試驗(yàn)研究25-44
• 2.1 引言25-26
• 2.2 試驗(yàn)材料26-27
• 2.3 配合比設(shè)計(jì)27-28
• 2.4 試驗(yàn)方案及試件28-29
• 2.4.1 試驗(yàn)方案28
• 2.4.2 試驗(yàn)試件28-29
• 2.5 加載方案及試驗(yàn)裝置29-31
• 2.5.1 加載方案29-30
• 2.5.2 試驗(yàn)裝置30-31
• 2.6 試驗(yàn)過程及現(xiàn)象31-32
• 2.7 抗壓強(qiáng)度及彈性模量32-34
• 2.7.1 抗壓強(qiáng)度32-33
• 2.7.2 彈性模量33-34
• 2.8 全曲線34-42
• 2.8.1 試驗(yàn)數(shù)據(jù)處理35-36
• 2.8.2 應(yīng)力應(yīng)變?nèi)€的幾何特征36-39
• 2.8.3 全曲線擬合39-41
• 2.8.4 曲線的誤差41-42
• 2.9 本章小結(jié)42-44
• 第3章 密肋復(fù)合墻體有限元數(shù)值模型建立44-72
• 3.1 引言44
• 3.2 鋼筋混凝土有限元模型44-52
• 3.2.1 鋼筋模型45-48
• 3.2.2 混凝土損傷塑性模型48-50
• 3.2.3 損傷因子計(jì)算方法50-52
• 3.3 ABAQUS 密肋復(fù)合墻體模型52-63
• 3.3.1 單元類型的選擇52-53
• 3.3.2 構(gòu)件的接觸關(guān)系53-54
• 3.3.3 試驗(yàn)?zāi)Ｐ突緟?shù)及試驗(yàn)方法54-57
• 3.3.4 ABAQUS 模型建立過程57-63
• 3.4 有限元數(shù)值模擬結(jié)果驗(yàn)證63-70
• 3.4.1 荷載位移曲線63-64
• 3.4.2 砌塊與框格間的接觸關(guān)系64-66
• 3.4.3 墻體破壞66-68
• 3.4.4 滯回曲線68-70
• 3.5 本章小結(jié)70-72
• 第4章 秸稈混凝土密肋墻體斜截面承載力分析72-87
• 4.1 引言72
• 4.2 密肋復(fù)合墻體斜截面抗剪承載力公式72-78
• 4.2.1 計(jì)算模型72-73
• 4.2.2 基本假定73-74
• 4.2.3 抗剪極限承載力計(jì)算公式74-78
• 4.3 秸稈混凝土砌塊抗剪作用影響系數(shù)78-83
• 4.3.1 材料性能79
• 4.3.2 墻板尺寸及配筋79-81
• 4.3.3 建立模型81-83
• 4.4 密肋復(fù)合墻體抗剪承載力影響因素83-85
• 4.4.1 剪跨比對(duì)抗剪承載力的影響83-84
• 4.4.2 軸壓比對(duì)抗剪承載力的影響84-85
• 4.4.3 填充砌塊強(qiáng)度對(duì)抗剪承載力的影響85
• 4.5 本章小結(jié)85-87
• 結(jié)論87-90
• 研究結(jié)論87-88
• 展望88-90
• 參考文獻(xiàn)90-97
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文97-98
• 致謝98

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