抗压性能（精选9篇）
抗压性能 篇1
1 引言
1.1 钢管混凝土结构的发展历史
钢管混凝土结构是在钢管中内填素混凝土而形成的混合结构,它有许多独特的优点,因而国内外许多学者对其进行了长期广泛的研究,取得了巨大的成果,在工程中得到了广泛的应用。国外对于钢管混凝土的最早应用是1879年的Seven铁路桥桥墩【1】,最初是想通过将混凝土填入钢管内防止钢管内壁的锈蚀,后来才逐渐认识到这种结构对结构承载力的重大意义。
1.2 钢管混凝土国内外研究现状
在20世纪初,美国也在一些单层和多层建筑中采用了称为“Lally column”的钢管混凝土柱。而对钢管混凝土结构力学性能较为深入的研究,以及这类结构被大范围推广应用,主要是在上世纪60年代以后。前苏联在20世纪50年代、60年代对钢管混凝土结构进行了大量的研究,但主要集中在方钢管混凝土、圆钢管混凝土和矩形钢管混凝土结构,核心混凝土为素混凝土或在混凝土中配筋或配型钢。美国则主要研究方钢管混凝土和圆钢管混凝土,核心混凝土以素混凝土为主,已修订了设计规程AC l319—89,SSLC(1979),LRFD(1994)。日本在1923年关西大地震后,发现钢管混凝土结构在该次地震中破坏并不严重,故在以后的建筑中,尤其在多高层建筑中得到了大量的应用。
在我国,从20世纪60年代开始钢管混凝土结构的研究,最早开展钢管混凝土研究工作的是原中国科学院哈尔滨土建研究所。1968年以后,中国建筑科学研究院、冶金部冶金建筑科学研究院等单位也先后对钢管混凝土基本构件的工作性能、设计方法、节点构造和施工技术等方面展开了系统的研究。主要集中在圆钢管中填充素混凝土的内填型圆钢管混凝土结构,通过大量的试验研究和理论分析,对构件的承载力和变形性能及其影响因素进行了全面的研究,得到了实用的设计计算公式。
1.3 问题的提出和意义
国内外学者用不同的研究方法对钢管混凝土受压作用下的承载能力设计计算问题进行了深入的探索,其目的是为了得到钢管混凝土合理的设计方法,但所得的结果有所不足。目前,对于钢管混凝土构件受压,学者们主要通过实验得到数据后进行回归分析提出计算经验公式,但这些公式并不具有普遍意义,不同的规程有不同的计算方法,这给设计工作带来了很大的麻烦。本文着重研究不同的规程设计方法所得结果和实验数据对比,在满足工程设计的同时,希望能够给此类构件的实际应用提供必要的理论依据和参考价值。
2 钢材和混凝土的力学性能
2.1 钢材的性质
影响钢材的力学性质的因素很多,最主要的是组成钢材的化学元素及矿物质的影响。目前,大部分的建筑用钢及钢管混凝土结构中的钢材为Q235钢,Q345钢,Q390钢,16Mn钢等低碳软钢。首先要对其本构关系有一个充分的了解。
钢材的本构关系模型【2】:
双直线模型,模型将钢筋的应力-应变曲线简化为两段直线,不计屈服强度的上限和由于应变硬化而增加的应力。双直线模型的数学表达式:
当εs《εy时,σs=Esεs(Es=fy/εy)
当εy《εs<εs时,σs=fy
2.2 混凝土的性质
混凝土是由水泥、砂、石子三种材料加水按一定的配合比拌和,经过化学凝固硬化后而现成的一种人工石材【3】。建筑工程中,混凝土作为最广泛的材料,最本质的特点是材料组成的不均匀性,并且存在着天生的微裂缝。故研究学者们把混凝土结构分成三种基本类型:微观结构,即水泥石结构;亚微观结构,即混凝土中的水泥砂浆结构;宏观结构,即砂浆和粗骨料两组分体系【4】。
有关描述普通混凝土材料的本构关系模型有很多,一般有以下几种【5】:基于曲线适度法,插值或数学函数得出的应力-应变关系模型;以弹性力学为基础的模型;以塑性力学为基础的模型;塑性-断裂模型;以不可逆热学为基础的模型;内时理论模型,等等。
在钢管混凝土结构中核心混凝土属于三向应力混凝土,也称之为“约束混凝土”,韩林海【6】通过对大量钢管混凝土轴压试件实验研究、验算,在充分考虑约束效应系数ξ影响的基础上,最终提出了钢管混凝土的应力-应变关系模型如下:
当εC》εO时,
以上式中, 为混凝土标准强度×(以MPa为单位代入);ξ为约束特征系数 为钢管屈服极限;α为构件截面含钢率(α=As/Ac);As、Ac分别为钢管和核心混凝土的截面面积。
3 钢管混凝土的理论分析方法
3.1 极限平衡法
结构极限承载力的计算,可以用两种不同的方法进行:
一种是全过程分析法,它需要跟随结构的荷载历程,从结构的弹性状态开始,经过弹塑性阶段,最后到达极限状态。这种方法需要确知结构的本构关系,比较繁难,尤其是弹塑性阶段更难确定。
另一种方法是极限分析法,根据结构处于极限平衡条件计算出极限状态的荷载数值。这种方法绕过了困难的弹塑性阶段,不需要确定材料的本构关系,因此比全过程分析方法简单,由于求解的是极限状态时的承载力,一般称为极限平衡理论。
3.2 合成法
合成法是1988年我国教授钟善桐提出的确定组合构件基本性能的方法。合成法的基本思路是分别选定钢材和核心混凝上在复杂受力状态下比较正确的本构关系,运用平衡条件和变形协调条件将两者的本构关系合成为构件的组合关系:由此组合关系,以得到钢管混凝土的各种物理力学组合性能指标,从而为计算基本构件创造条件。由于在钢管和混凝土的本构关系中包含了紧箍力效应,在组合关系中也就会有紧箍效应,因此组合性能指标中自然也就包含了这种效应。直接运用这些纵合指标进行承裁力的计算,使得概念清晰,公式形式更为简单。
这一方法是把钢管混凝土视为统一体且具有固有特性的组合材料,用组合材料性能指标计算其承载力和变形,而且组合性能随物理参数、几何参数、应力状态、截面形式的变化是连续的相关的和统一的【7】。
4 钢管混凝土柱受压各规程设计方法
4.1 中国CECS规程【8】
我国CECS规程(仅适用于圆钢管混凝土)通过采用引入“套箍指标”来提高混凝土强度的方法计算轴压构件的承载力。本规程中,考虑混凝土的约束效应,等效混凝土截面,主要依据钢管混凝土构件的实验结果,以经验回归公式为主。其计算公式为:
式中,Φ为考虑长细比影响的承载力折减系数;NO为钢管混凝土轴心受压短柱承载力,NO=fcAc(1+姨θ+θ),其中,θ为钢管混凝土的套箍指标,θ=fyAs/fcAc,fc为混凝土棱柱体抗压强度。
4.2 中国JCJ规程
本规程考虑组合截面,钢管与混凝土的中性轴重合,轴心受压构件的承载力计算公式为:
式中,k为核心混凝土轴心抗压强度提高系数,包括因为紧箍效应使混凝土强度提高的部分,又包括由于异号应力场使纵向承载力降低的部分,同时根据实验结果作了一些调整,属于半经验半理论公式。k=1+(姨1-3a2-1)ρfcfy;其中,a为钢管纵向应力系数,数学表达式为a=0.25+3.2ρ;ρ为含钢率,数学表达式ρ=As/A,A为截面总面积,A=Ac+As。
4.3 DL/T 5 085(1999)规程【9】
我国DL/T规程采用如下方法计算圆钢管混凝土轴压构件承载力:
式中,Φ为稳定系数,和构件长细比和钢材强度有关;NU为轴压强度承载力,NU=ASCfscy;其中ASC为圆钢管混凝土横截面面积(ASC=πD2/4),fscy为圆钢管混凝土轴压强度指标,fscy=(1.212+B1ξ+C1ξ2),B1=0.1759fy/235+0.974,C1=-0.1038fy/20+0.0309,ξ为约束效应系数,ξ=ASfy/AC fck=fy/fck,α=AS/AC,为截面的含钢率,λ=L/D为构件长细比。
5 钢管混凝土轴压短柱实验数据比较
5.1 实验数据结果
科学研究性试验的目的是验证结构设计计算的各种假定;通过制订各种设计规范,发展新的设计理论,改进设计计算方法;为发展和推广新结构、新材料及新工艺提供理论基础。本文在实验【10】的基础上得到的实验数据见表1。
5.2 各个规程计算结果
根据实验设计数据,取第一组实验数据计算,其中
约束效应系数:1.116
根据中国CECS规程:
根据中国JCJ规程:
根据DL/T 5085(1999)规程
根据不同规程计算,最后得出所有数据如表2所示。
5.3 比较分析结果
通过表2对比结果可以看出,规程CECS的计算结果比其他两个公式的计算结果偏大,即各公式承载力计算值由大到小为CECS、JCJ、DL/T 5085。这是因为JCJ规程以钢管发展塑性、混凝土达到抗压极限作为钢管混凝土轴心受压短柱的塑性承载力,它的应变值一般稍大于。规程CECS所取的轴心受压强度是极限承载力,为荷载-应变曲线(N-P)中的最高点,此时构件的应交值一般大于4%。以上计算分析说明JCJ规程相对于CECS公式来偏于安全;而CECS规程能最够节约材料。
6 结论
对于钢管混凝土短柱受压时,在约束效应系数<0.5,CECS规程和DL/T 5085(1999)规程计算值比实测值偏高,建议采用JCJ规程中的公式进行设计,0.5<ξ<1,建议采用DL/T 5085(1999)规程进行设计,当ξ>1时,充分考虑到钢管的约束效应,建议采用CECS规程进行设计。
摘要：钢管混凝土是指将混凝土填入钢管内而形成的构件,一般都不再配钢筋,只在极少数的情况下,例如柱子承受很大的压力,或压力小而弯矩大时,则在管内配置纵向钢筋和箍筋,可以追溯到19世纪80年代,如1879年,英国赛文(Seven)铁路桥的建造中采用了钢管桥墩,在管中灌入混凝土,以防钢管内壁锈蚀,并承受压力。
关键词：钢管混凝土,本构关系,有限元,受压
参考文献
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[4]蒋家奋,汤关.三向应力混凝土[M].北京:中国铁道出版社,1988.
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[9]DL/T5085-1999钢一混凝土组合结构设计规程[S].
[10]李斌.钢管混凝土结构[J].西安建筑科技大学学报,2004(5).
抗压性能 篇2
1.我对那些通常最后证实为结果不错的事，持悲观态度。
a.很少 b.有时 c.经常
2.我为一些小事非常恼火，如班车晚点、饭店上菜慢等。
a.很少 b.有时 c.经常
3.处境不利时，我需要喝一杯酒或服用镇静剂
a.很少 b.有时 c.经常
4.如果我必须很快做出决定，我总是比较晚了才开始行动。
a.很少 b.有时 c.经常
5.压力持续时，我就会出现身体症状，如头疼、肚子痛、腰背痛、疲惫。
a.很少 b.有时 c.经常
6.我为一些事烦恼时，不愿认识新朋友或参加社交活动。
a.很少 b.有时 c.经常
7.我心中有事时，睡不好，做噩梦。
a.很少 b.有时 c.经常
8.我焦虑时，无法集中注意力阅读。
a.很少 b.有时 c.经常
9.有压力时，我对所做的事没有满足感。
a.很少 b.有时 c.经常
10.处于压力下，我的习惯就会改变。例如我睡得太晚或太少，吃得太多或很少，或者大量吸烟或喝酒。
a.很少 b.有时 c.经常
得分选“a”的每题得1分，选“b”的每题得2分，选“c”的每题得3分，然后计算总分
得分在10～16分：你对日常生活中的大多数紧急情况处理得很好。整体来说，你的情绪很健康。
得分在17～24分：你采用一般的、可接受的方式处理压力，这很可能表明你大多数时候很快乐
得分在25～30分：你似乎被日常生活中的压力弄垮了
或许你目前正在经受什么压力。问问自己：“我是不是在日常生活中效率一直较低?”如果是这样，你可能需要调整对压力的反应
释放处理压力的方式是否适当取决于三个因素：症状的强度、持续时间、对你的正常功能损害的程度
危机处理能力差表现在五个方面：
1：对各种情境和人反应过度
2：重大健康变化
3：自然机能变化
4：社会焦虑感
5：生活满意度整体下降
既有砖砌体抗压力学性能试验研究 篇3
虽然粘土制砖大量毁坏农田, 破坏生态环境, 我国已明文禁止并限制其使用, 但由于受我国经济条件的制约, 全国各地仍存在大量的既有无筋砖砌体结构 (已建成的且仍在使用的建筑结构) , 尤其是一些历史保护性建筑等历史文化遗产的建筑结构多为无筋砖砌体结构, 而且对各种既有砌体结构的检测鉴定与加固改造仍是当前世界范围内研究热点之一[1]~[7]。所以, 研究既有砖砌体抗压力学性能, 对延长保护建筑文物等无筋砖砌体结构服役寿命而进行的分析、计算、检测、维修、加固等具有明显的现实意义和工程意义。
2 试验概况及试验结果
根据既有砖砌体的建造年代和当时的建造条件, 选取标准尺寸为240mm×115mm×53mm的据今大约40到50年的旧的普通粘土砖和等比例的石灰与砂子配制而成的混合砂浆为试验材料, 试件的设计和制作按照《砌体基本力学性能试验方法标准》GBJ129-90的要求进行, 具体试验情况如下:
2.1 砖块的抗压试验
取砖试件10块, 测量每个试件连接面或受压面的长、宽尺寸各2个, 分别取其平均值;将试件平放在加压板的中央, 垂直于受压面加荷, 加载应均匀平稳, 不得发生冲击或振动。加载速度以 (5±0.5) KN/s为宜, 直至试件破坏为止。
2.1.1 试件的极限荷载
试验测得试件的极限荷载平均值为475.2 k N。
2.1.2 试件的抗压强度
由抗压强度和抗压强度的算术平均值、标准值公式计算得出砖块的抗压强度算术平均值为17.85 Mpa及抗压强度标准值为15.97Mpa。
2.2 砂浆试块的抗压试验
2.2.1 确定水灰比
按国家现行标准《建筑砂浆基本性能试验方法》的规定, 在三个不同水灰比的试块强度对比试验基础上, 并考虑到试块的强度和砂浆的工作性能, 选择水灰比为1.4。
2.2.2 砂浆试块的极限荷载
将砂浆试块安放在试验机的下压板上, 试块的承压面应与成型时的顶面垂直, 试件中心应与试验机下压板中心对准。开动试验机, 当上压板与试件接近时, 调整球座, 使接触面均衡承压。试验时应连续而均匀地加荷, 加荷速度应为1.0KN/s, 当试件接近破坏而开始迅速变形时, 停止调整试验油门, 直至试件破坏, 测得极限荷载平均值为25.92 k N。
2.2.3 砂浆试块的抗压强度
由砂浆立方体抗压强度和抗压强度的算术平均值、标准值公式计算得出试块的抗压强度平均值为5.29 Mpa, 试块抗压强度标准值为4.45 Mpa。
2.3 砌体抗压性能试验
选取9个标准砖砌体尺寸为240 mm×240 mm×570 mm的承压短柱试件, 短柱的承压试验示意图如图1所示。
2.3.1 试件的破坏形态
从短柱承压实验可知, 砌体中心受压破坏大致经历三个阶段。
第一阶段, 砖柱从开始加载到个别砖出现第一批裂缝, 此时压力为破坏荷载的50%~70%。其特征是裂缝在单块砖内出现, 且荷载不再增加时, 裂缝不会继续发展。
第二阶段, 荷载继续增加, 单块砖内的裂缝向上下延伸, 不断扩展, 贯穿若干皮砖, 形成一段段连续裂缝。当荷载达到破坏荷载的80%~90%时, 即使荷载不增加, 裂缝仍将继续发展。
第三阶段, 荷载稍增加, 砌体内裂缝急剧扩展, 加长加宽, 连成几条贯通的裂缝, 最终将砌体分成几个小立柱。最终因小立柱丧失稳定或个别砖被压碎而破坏。
2.3.2 试件的极限荷载
用标准试验方法测得试件的极限荷载平均值为267.1 k N。
2.3.3 试件的抗压强度
经计算可知, 试件抗压强度标准值为4.36 Mpa。
2.3.4 试件的弹性模量
取砌体应力σ=0.43fm时的割线模量作为砌体受压的弹性模量[8,9], 弹性模量E应按下式计算:
其中:fm-砌体的抗压强度平均值
ε0.43-由试验测得的与砌体应力σ=0.43fm相对应的应变值。由式 (1) 计算的各试件的弹性模量E平均值为1367 MPa。
2.3.5 试件的应力应变关系
由试件从零开始加载到荷载达到极限荷载试验全过程所测得的应力、应变值可绘出如图2所示的应力-应变关系曲线图。
3 结论
通过对既有砖砌体进行抗压力学性能试验, 测得了既有砖砌体承压短柱试件的极限荷载、抗压强度、弹性模量和应力-应变曲线关系等力学性能。
的试验分析结果可对防灾减震和保护历史文化遗产、延长既有砖砌体服役寿命而进行的分析、计算、检测、维修、加固等提供参考。
参考文献
[1]刘兴远, 林文修, 何祥全.既有砖砌体结构安全性分析.顾祥林, 高连玉主编.2005年全国砌体结构基本理论与工程应用学术会议论文集[M].上海:同济大学出版社, 2005:321-324.
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[3]周克荣.砌体结构的可持续性研究进展.2005年全国砌体结构基本理论与工程应用学术会议论文集[M].上海:同济大学出版社, 2005, 12, 382-387.
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[5]郑鑫.保护性建筑的抗震加固方法研究[D].山东建筑大学硕士学位论文, 2009:2-5.
[6]徐海峰, 熊学玉, 李亚明.保护性建筑木结构的加固防治综述[M].上海:2007预应力上海论坛学术论文集.综述.48-55.
[7]李珠, 张文芳, 郝培亮, 赵欣.建筑抗震加固与节能改造的一体化研究[J].结构应用.建设科技2008, (22) :62-64.
[8]陈栋, 陈发标.砌体结构弹性模量评述[J].江苏建筑, 1995 (4) :9-12.
哪些星座抗压能力最强? 篇4
处女座
处女座的完美性格是对抗压力的一个很好的武器，由于处女座对自我要求相当高，想要达成的事就一定要贯彻到底，且拥有对小细节相当重视的特质，甚至是以挑剔的心态处理每件事，所以天生个性好强、不服输、勇于坚持的处女座是绝不能忍受还没学好就放弃，一旦他们专注于要做某事，就算有再大的压力也不能阻止他们前进，处女座会选择直接挑战面对压力，最终征服压力，压力对于他们来说反而成了会激出意想不到的火花!
射手座
射手座的人对什么都看得很开，因此在压力面前，他们会摆出一副“兵来将挡、水来土掩”的态度，反正是要面对的，退后和郁结只会让事情变得更糟，何不展现积极的一面?第二，由于射手座生性宽容，可以包容各式各样的人和情况，因此他们的心态总是很明朗，对压力会选择接受而不是抱怨，但射手座会率真地把心里想法讲出来，实在自己扛不住了，至少也能征求下别人的意见，
天蝎座
天蝎座性格强悍，非常好胜，在决定行动之后会以大胆积极的方式，去完成自己的目标。他们总是不停地要求自我超越，突破挑战一个又一个极限，如果哪天不能有个啥机会让他们突破了反倒会让他们觉得没意思!其次，不服输的天蝎座绝不会坐以待毙，他们骨子里充盈着傲气，对自己要完成的事情总有一股执念，压力一旦来临，天蝎第一反应就是集中精力，积极挑战自己!
狮子座
针对竹质建筑结构抗压性能研究 篇5
竹材具有强度高、韧性好、耐磨损、纹理通直、色泽高雅等多种优点, 具有硬阔叶树材的诸多优良特性, 是建筑行业的理想材料。
1.1 物理性能
竹材的力学强度与其密度息息相关, 竹材密度由下至上逐渐增大, 大致在0.7-1.2克每立方厘米范围内, 且竹材的竹节比竹节间的密度大, 竹材径向由内向外的维管束密度越来越大, 竹材的力学强度也越来越大。作为天然有机复合材料, 竹材没有横向分布的薄壁、射线细胞, 其轴向由整齐排列的薄壁细胞和细密维管束构成, 因顺纹方向受压时而共同受力, 在径向与弦向共同受力作用下荷载达到临界值。
1.2 应用优势
与其他材料相比, 竹材在耐压强度、密度和比率上有着较好的应用优势。竹质建筑结构是按照轻型木结构形式, 竹集成材是由构件断面较小的规格胶合竹材均匀密布形成由墙骨柱、顶梁板、底梁板和过梁组成的棱骨架, 然后钉上竹胶合板组成的一种结构形式。轻型竹结构的构件与构件之间均以钢连接件通过钢钉或钢螺栓连接, 能承受竖向与横向荷载, 最终将荷载传递到基础结构上。在竹质建筑结构中, 轻型竹结构楼盖体系由间距不大于600mm的搁栅、楼面板和石膏板顶棚组成。底层楼盖周边由建筑物基础墙支承, 楼板跨中由梁或柱支承。竹结构屋架节点采用的是成对布置的竹连接板, 架在承重墙上安装定位后, 屋架之间设置木方作为永久支撑, 从而保证屋架的侧向稳定和垂直度。现有能够用于建筑领域的竹材人造板主要工艺基本相同, 一般需要经过将原竹材加工成长条、去除内节、干燥、浸胶、组坯、热压、锯边等工序, 将竹材加工成胶合竹使用。
2 竹质建筑结构各向抗压性能及试验
2.1 试验仪器、原理与方法
(1) 试验仪器:量程100t的柱式试验, 机静态应变测量系统。 (2) 试验原理:利用长柱试验机对结构柱施加静力荷载, 通过安装在结构柱不同部位的应变片与百分表, 在加载过程中, 观察结构柱的破坏形态, 测出竹质建筑结构侧面所产生的变形, 分析变形结果, 得出竹集成材梁柱结构轴心抗压强度变化规律。 (3) 试验方法:在试验机中作短柱抗压强度试验时, 由于短柱破坏时不发生纵向挠曲, 短柱两端不发生转动, 尤其是试验机上下压板之一为球铰时, 短柱两端可不另设刀口。模拟梁的嵌固端支座时, 可利用试验台座用拉杆锚固定, 保证支座与拉杆间的嵌固长度。试件两端架设在两个能自由转动的支座上, 支座转动中心应与试件转动中心重合, 两支座的转动平面应相互平衡, 并应与试件的扭轴相垂直, 各支座间的距离取为构件的计算跨度。采用分级加载试验测定整体位移及变形曲线, 沿与主要轴向力成正交的两个方向布置位移量测仪表。
2.2 试验结果与分析
2.2.1 顺纹方向抗压试验
竹集成材梁柱试验为顺纹方向受压, 预载为10k N, 再对竹柱分级加载。随着对试件逐步加载, 载加载的级距取20%的正常使用极限状态短期荷载检测值, 共加三级, 级间间歇时间为10分钟, 达到临界荷载值时, 试件的胶缝薄弱处出现细微裂缝, 再继续增加荷载, 裂缝逐步向胶合面扩展, 扩展到整个胶合面, 胶缝隔较薄弱的一侧弯曲, 由于下端为球面滑动支座, 由于压力不均支座向另一侧倾斜, 出现胶缝开裂而弯曲, 试件被破坏。顺纹抗压试件产生突发性破坏, 外侧竹片或向外弹开, 在试验过程中试件主要呈现为端部或中间开裂、端部压碎等破坏模式, 同时局部有竹片弦向开裂坏过程中还发出开裂的声音, 外侧竹片可能出现向外弹开。试验前注意将两端位移量测仪表起始位移荷载值置零, 试验过程中提取长柱试验机记录的位移与荷载数据, 试验后将这些数据整理并利用数据软件绘制相应的荷载位移平滑曲线。试件从施压、加载到破坏的过程中, 其位移变化可分为滑移、直线上升、屈服上升和破坏四个阶段。顺纹方向抗压试验, 在滑移阶段, 因试件加压面不平整和下端球形支座没有放平, 在全截面受压时, 较小的荷载就可能产生较大的初始滑移;而后的几个阶段, 试件均衡受压。在直线上升段阶段, 完全处于线弹性状态, 荷载、位移呈现正相关线性关系, 也没有出现裂缝。随着载荷的逐渐增加试件愈压愈扁, 横向无约束试件横截面增大, 在靠近侧边处会出现顺轴向开裂, 引起载荷-位移曲线向下波动, 在材料达到屈服极限后不久即进入变形强化阶段, 并逐渐过渡到压密阶段。试件在直线上升段出现塑性变形, 应力与应变不成线性关系, 在后半段, 增加很小的荷载可使竹片弯曲变形持续增大, 使局部产生微裂缝, 并逐步扩大到整个胶合面。在破坏段, 试件整体单元受力分成多个单元受力, 其整体刚度减小, 承载力下降, 受力不均而球面支座偏斜。由于两端与支座接触段受到支座面的摩擦力作用, 其横向的变形受到限制, 弯曲变形转变为竹片单元向两侧外凸。随着变形增大, 试件破坏或出现端部竹纤维松散屈服现象。根据荷载-位移曲线拾取荷载的最大值作为竹质建筑结构的抗压极限承载力, 再根据公式计算其极限抗压程度, 其中f表示极限抗压强度;P表示极限承载力;A表示截面面积。结果表明竹集成材在轴向材料的均匀性较好, 因而其强度较高。
2.2.2 弦向抗压试验
采取同样的试验方法, 利用万能试验机对竹集成材进行弦向受压试验, 其破坏形式与顺纹受压有所区别, 一般是由层板间胶缝逐步开裂, 局部竹片剥离, 而被破坏。试验过程中, 弦向受压变形和开裂胶缝数相对较小, 这是由于竹壁厚决定了竹片的径向宽度, 且去除竹青和竹黄等强度较低的部分强, 加工成方形的竹片具有较大的刨切量, 故而其弦向尺寸远比径向尺寸大, 材料构造也更复杂一些, 从竹青外侧到内侧密度的差异使其具有较差的均匀性。在弦向加载到一定量级的荷载, 在两侧竹片无横向约束情况下, 先出现弯曲变形、微小裂缝, 之后随着荷载的持续增加, 裂缝会随着荷载增加而逐步增大甚至产生弯曲变形, 最后致使竹片间的剥离, 以及U竹片产生中间弯折破坏, 使得加载停滞且边缘竹片局部剪切, 中间竹片因两侧产生的胶缝而分离, 承载力突增可能使其产生剪切破坏。易知弦向受压试验也表现出弹塑性变形特征, 基本表现出四个阶段的过程, 部分试件因局部突然被破坏而停止加载, 其破坏段变化不明显。根据公式换算出的结果表明横截面相同的情况下, 受压高度越大, 其抗压强度越低。试件出现胶缝后, 竹片单元长细较大, 抗变形能力差, 致使被破坏时, 多处竹片折断。从力学角度分析, 长细较小的试件, 稳定性较好, 由支座摩擦力产生的“套箍”作用越明显。
2.2.3 径向抗压试验
废铁质混凝土的抗压性能试验研究 篇6
关键词：土木工程材料,废铁,混凝土,抗压强度,掺量,试验
1 引言
混凝土是一种性能很复杂的组合材料, 主要由水泥、沙子、石子和水按照一定的比例拌和而成, 凝固后坚如磐石, 受压性能好。特别是混凝土结构在双向压力和三向压应力作用下, 混凝土的强度和变形均有极大提高, 实际工程中常利用混凝土的这种特性来提高混凝土的抗压强度和变形能力。
当前, 混凝土结构的发展极为迅速, 从新材料、新技术的研究、开发和推广应用到工程结构物的建造, 均取得了惊人的巨大成就。为此, 研究混凝土的各项力学性能一直成为各国工程技术人员的重要课题, 高强、轻质、耐久、抗震、抗爆、抗冲磨始终成为研究和发展的方向[1]。但是, 对于在混凝土中加入废铁钉类物质在国内外的研究中很少见, 加入废铁钉类混凝土的构件更是少之甚少, 基于日常生活中有大量的废弃铁质, 主要包括铁钉、图钉、订书机订、U形钉、回形钉等, 这些物质目前主要是通过废品回收送至钢铁厂继续加工成各种钢制品, 时间长, 环节多, 经济成本大, 流转周期长, 社会效益不明显, 如果将这些废铁物收集起来直接利用将大大减少环境污染和土壤硬化, 本研究就是将这些废铁物按照一定的比例加入混凝土结构中, 研究混凝土结构的力学性能, 这对混凝土的试验研究有重大意义[2,3]。
2 废弃铁质类混凝土配合比设计
混凝土配合比是指单位体积混凝土中各组成材料用量的比例关系。混凝土配合比一般应满足施工中的和易性要求、结构设计所必需的混凝土强度等级和环境条件耐久性的要求等。在混凝土结构中加入一定含量的废铁物质, 是一种比较新式的混凝土结构, 目前研究较为少见。本试验废铁质混凝土设计主要材料之一废铁质取自合平村拆迁安置小区拆迁过程中大量的屋架或木门的生锈铁钉、图钉、订书针等, 其主要化学成份包括铁Fe、氧化铁Fe2O3、碳C和其他一些微量元素, 其中铁元素占到95%以上, 粗骨料卵石的粒径选用12-20mm粒径, 试验中采用坪塘牌P.C32.5MPa复合硅酸盐水泥, 天然细骨料为细沙, 水直接取用自来水。
本文中的废铁质混凝土配合比以普通混凝土配合比设计准则为依据, 配合比设计为C:W:S:G=1:0.44:1.27:3.45, 根据废铁质混凝土中废旧铁质含量的不同比例 (分别为0, 0.4%, 0.8%, 1.6%) , 不同组别分别配制一组基本的C25混凝土, 设计要求新拌混凝土的坍落度达到60mm, 并且尽量保证水泥用量, 满足普通混凝土的耐久性要求[4]。
为了便于比较混凝土的各项性能, 选择相同的水灰比为0.44。各组混凝土拌和物均采用人工搅拌, 具体做法根据混凝土结构工程施工质量验收规范 (GB/T 50080-2002) [5,6]进行, 每组混凝土共浇筑150mm×150mm×150 mm立方体标准试件3块, 共4组, 所有试件均为一批浇注完成试件, 在浇筑24h后拆模, 在标准养护条件下养护至28d后进行抗压强度试验。试验过程中混凝土抗压强度的测定严格遵循《普通混凝土力学性能试验方法标准》 (GB/T50081-2002) 进行[7]。
3 试验结果与分析
在上述试验用废铁质混凝土养护条件下达到28d的养护龄期后依照标准试验方法在建筑结构实验室电液伺服万能试验机WAW-2000上进行抗压强度试验[8], 测得的具有95%保证率的抗压强度大小, 如表1、表2所示。
备注:同行肩注不同大写字母表示差异极显著 (P<0.01) , 含有相同字母表示差异不显著 (P>0.05)
在上述各组立方体标准试件破坏过程和图1、图2表明:再生混凝土在试验过程中破坏形态基本上和普通混凝土立方体试件相似, 破坏面基本上也是沿着粗骨料和水泥凝胶体之间的交界面上, 属于粘结强度破坏;随废旧铁钉掺量的不同, 废铁质混凝土的强度发生明显变化, 且较明显地高于初始配合比设计时的C25混凝土立方体抗压强度标准值;随废旧铁钉掺量的增大, 新拌废铁质类混凝土的强度也随之增大, 并有较大幅度的提高;在废旧铁钉掺量在一定范围内时, 废铁质类混凝土的强度虽有较大提高, 但是两者提高的程度相差甚微, 仅有当废旧铁钉掺量超过一定范围时, 其抗压强度才有较大幅度的提高。上述实验结果对于混合型建筑结构中大量的混凝土构件, 特别是承重构件的梁、板、柱有着显著的应用价值, 可以节约较多的混凝土材料, 减少截面尺寸, 较大程度降低建造成本, 促进节约型环保型社会和谐发展。
在3组混凝土中掺加废弃铁质后, 从试验数据处理中, 我们可以看到废弃铁质掺量在0.4%~1.6%时, 掺量越多, 混凝土抗压强度越大, 最大试验承载力值越高。本实验中0.8%掺入量组和0.4%掺入量组在抗压强度和最大力上数值接近, 差异不显著。分析原因可能是0.4%的铁钉质量为0.1215kg, 0.8%的铁钉质量为0.243kg, 掺入量与混凝土质量相比, 均可忽略不计, 且差异很小;在实验配置混凝土中, 废弃铁质的掺入未能均匀分布在混凝土中, 使得混凝土试块的废弃铁质含量与0.4%掺入量组的含量接近, 导致试验结果数据差异不显著提高。
纵观不同掺入量废铁质混凝土试件抗压强度试验全过程, 影响废铁质混凝土抗压强度的因素主要有配合比、废铁质含量、水灰比、粗细骨料的粒径、试验条件等[9]。
4 结语
本文主要进行了对于不同掺入量废铁质混凝土标准立方体试件的抗压强度的试验研究并做了分析和探索, 结论如下。
1) 对于预先设定的混凝土配合比, 废铁质类混凝土的抗压强度标准值随废铁质掺入量的变化而不同, 一般情况下均随着废铁质掺入量的增加而有一定程度的提高。
2) 废旧铁钉掺量在一定范围内时, 废铁质类混凝土的强度虽有较大提高, 但是两者提高的程度相差甚微, 仅有当废旧铁钉掺量超过一定范围时, 其抗压强度才有较大幅度的提高。
3) 废铁质本身的化学成分主要还是以铁、氧化铁、碳及一些微量元素组成, 这些成份组成并未使混凝土的抗压强度标准值有降低, 反而使其有较大程度的提高, 大大改善混凝土的力学性能, 为混凝土结构的发展提供了一种新式的混凝土。
5) 废铁质混凝土中掺入不同量的废铁质后, 混凝土的密度增大了, 混凝土的密实程度和耐磨性均有了一定程度的改善, 再结合废铁质混凝土的强度提高, 使废铁质混凝土的应用更加广泛。
6) 废铁质混凝土抗压强度试验的影响因素主要包括废铁质掺入量、配合比、粗细骨料的粒径、水灰比、试验条件等。
参考文献
[1]张燕.针片状颗粒含量对混凝土性能的影响[J].水利科技与经济, 2013, 7:110-111.
[2]张肖霞.关于不同掺量粉煤灰对混凝土强度的影响[J].山西建筑, 2013, 3 (2) :142-143.
[3]邹巍.铁屑混凝土施工[J].建筑工人.2004, 9:13-14.
[4]张光碧.建筑材料[M].中国电力出版社, 2006.8:88-96.
[5]GB50204-2002, 混凝土结构工程施工质量验收规范[S].
[6]GB/T50107-2010, 混凝土强度检验评定标准[S].
[7]GB50010-2010, 混凝土结构设计规范[S].
[8]李建岭, 罗昭鸿.碾压混凝土抗压强度试验研究[J].深圳土木与建筑, 2005, 3:55-58.
粉煤灰混凝土抗压性能的试验研究 篇7
我国的灰渣年排放量在不断地增长, 这给国民经济建设和生态环境造成了巨大的压力。粉煤灰混凝土技术不仅可以实现粉煤灰的资源化, 解决环境污染问题;还可以改善混凝土的质量, 增加混凝土品种, 降低混凝土水化热及综合成本。因此大力发展粉煤灰的综合利用具有十分重要的意义。
粉煤灰作为一种有益于混凝土材料, 随着近年来粉煤灰应用技术水平的提高, 在保证质量的前提下, 用粉煤灰替代部分水泥使用使混凝土成本降低, 或使混凝土性能提高。
粉煤灰的掺入可以分散水泥颗粒, 使水泥水化更充分, 提高水泥浆的密实度, 降低混凝土的泌水, 有利于混凝土中骨料-水泥浆界面强度的提高;粉煤灰颗粒与Ca (OH) 2反映生成水化硅酸钙胶体, 有利于混凝土强度的提高。
2 试验情况简介
2.1 试验原材料
2.1.1 水泥。安徽巢湖铁道水泥厂生产的铁鹏牌P.042.5水泥。
2.1.2 砂。中砂, 过10mm筛, 含水率为5.14%, 密度为2564kg/m2, 细度模数u=2.6。
2.1.3 碎石。最大粒径为31.5mm, 含水率为2.0%, 密度为2731kg/m2。
砂和碎石的级配见表1, 粉煤灰的质量指标及化学成分见表2。
2.2 试验方法
试件尺寸为150mm×150mm×150mm。试验以下不含粉煤灰且落度为7~9cm的C30混凝土0, 掺入Ⅰ级粉煤灰的混凝土为混凝级粉煤灰的混凝土为混凝土Ⅱ。掺入的粉煤灰等质量替代水泥, 混凝土Ⅰ、混凝土Ⅱ中的粉煤灰替代量分别为10%, 20%, 30%, 40%, 50%。根据JGJ55-2002《混凝土通混凝土配合比设计规程》进行配合比设计。施工配合比见表3。
将配置后搅拌好的拌合物装入试模后, 放在振动器上振动3min~5min, 在试件表面覆盖塑料薄膜以防止水分挥发, 24h后拆模, 放入养护室按照《普通混凝土力学性能试验方法》 (GBJ81-85) 养护成型。每组三个试件, 将分别养护3d、7d、28d、60d后进行抗压强度试验。
3 试验结果分析
以每组三个试件抗压强度的算术平均数值作为试件的抗压强度, 试验结果见表4。
根据表4可以看出:
3.1 随着粉煤灰替代水泥率的增大, 混凝土的抗压强度逐渐减小, 当混凝土Ⅰ替代率达到50%和混凝土Ⅱ替代率达到40%时, 混凝土28d强度已不满足设计要求;
3.2 随着粉煤灰替代率的增加, 混凝土的28d强度逐渐降低, 且当替代率大于20%时, 强度的将低率较大。
3.3粉煤灰混凝土的早期强度普通偏低, 7d至28d至60d这两个小时段的强度增幅比较明显, 说明粉煤灰的活性效应主要表现在28d左右。
通过对比不难看出, 两种不同的粉煤灰对混凝土的影响是不同的, 粉煤灰替代率相同的混凝土Ⅰ的强度高于混凝土Ⅱ。说明粉煤灰磨细后颗粒变小, 产生了许多新的颗粒表面, 使表面效应增大, 从而使粉煤灰的活性增大。
参考文献
[1]喻良.燃煤电厂粉煤灰资源的综合利用现状及进展重点[J].江西能源, 2002 (2) .[1]喻良.燃煤电厂粉煤灰资源的综合利用现状及进展重点[J].江西能源, 2002 (2) .
[2]JGJ55-2000.普通混凝土配合比设计规程[S].北京:中国建筑工业出版社, 2001.[2]JGJ55-2000.普通混凝土配合比设计规程[S].北京:中国建筑工业出版社, 2001.
[3]沈旦申, 冒镇恶.粉煤灰优质混凝土[M].上海科学科技出版社, 1992.[3]沈旦申, 冒镇恶.粉煤灰优质混凝土[M].上海科学科技出版社, 1992.
抗压性能 篇8
1.1 试验原材料
水泥:42.5硅酸盐水泥;砂:连续级配细度模数为3.0的中砂, 表观密度2580 kg/m3;石:连续粒径, 5~20mm碎石, 级配合格;胶粒:平均粒径为5mm, 1197 kg/m3;水:饮用自来水。
1.2 混凝土配合比
本次试验分为6个大组, 依照体积比例添加胶粉比例为沙体积的0%, 10%, 20%, 30%, 40%。 (见表1)
1.3 试块制作
(1) 试块抗压强度试验试块的尺寸150×150×150mm3, 每组数量3块, 龄期为7天。
(2) 人工拌合, 24小时后拆模搬入养护室养护。养护室的温度为20℃, 相对湿度为90%上, 试块放在试块放置架上, 加湿方式为雾化加湿。
1.4 试验步骤
(1) 将试块安放在试验机的下压板上, 试块的中心与试验机的中心对准, 开动试验机。
(2) 试块接近破坏并且急剧变形时, 停止调整试验机直至破坏, 并记录破坏荷载。
2 试验结果与分析
(1) 抗压强度按式计算:强度=F/A
F—试块破坏荷载 (N) A一试块承压面积 (mm²) 试验结果精确至0.1MPa。
(2) 以3个试块实测值的算术平均值作为该组试块的强度值, 若其中的最大值或最小值与中间值之差大于中间值的15%, 则把最大值及最小值一并舍去, 取中间值作为该组试块的强度值:如果二者与中间值相差均大于中间值的15%, 则该组试块的试验结果无效。 (见表2) 。
2.1 实验表明
掺入橡胶的混凝土7天龄期立方体抗压强度随掺量增加而下降, 其中, 当橡胶的掺量为砂体积10%时, 橡胶混凝土比基准混凝土强度下降7.4%, 掺量为为砂体积20%时, 强度下降13%, 当橡胶的掺量达到为砂体积30%时, 强度下降28%, 当掺量为为砂体积40%时, 强度下降37.9%。
2.2 原因分析
橡胶混凝土视为由石子、沙子、胶粉, 水泥水化产物等所组成的多相复合材料。混凝土中胶粉与硬化水泥浆体之间界面区, 是混凝土内部结构的薄弱环节, 同时是胶粉对能量的吸收点。胶粒的硬度低于沙粒单轴受压时, 随着竖向主应力的增加, 微裂缝不断产生, 当到达峰值荷载时, 裂缝数量、宽度急剧增加, 裂缝到达胶粉微粒时, 能量被胶粒吸收, 裂缝不再发展混凝土显示出韧性, 如果再增加荷载, 混凝土内部的胶粒弹性变形。在实验时观察到橡胶混凝土的破坏不与素混凝土的破坏相同, 在试件破坏时素混凝土发出一声较大的声响, 然后整个混凝土碎裂, 而橡胶混凝土破坏时, 没有发出什么声音, 混凝土仍然保持原来的形状。可以看出橡胶的掺量增加了混凝土的韧性, 减少了其脆性破坏的不利因素。
3 结论与建议
通过对橡胶混凝土的拌合物性能、力学性能的试验研究, 得出如下结论与建议:
(1) 加入橡胶粒后, 混凝土的强度下降, 且掺量越大, 其下降的幅度越大。混凝土中加入橡胶粉对增加韧性是有利的, 但对强度是不利的。所以, 对橡胶混凝土的利用, 应扬长避短, 充分利用其优点。
(2) 橡胶混凝土的使用
1) 有减振需要时, 如旋转机械的基础垫和铁路站;
2) 用于填充沟槽管, 机场跑道和铺路砖;
3) 用于需要抗撞击或爆炸等地方, 例如用于铁路的缓冲区, 公路隔离带和应急车道;
4) 有条件进行大量实验工作, 研究测试橡胶砼的各方面性能指标达到高速公路的标准时可应用于高速公路。
摘要：把橡胶加入到混凝土中可以增加其韧性, 耐磨性, 抗震性。本文通过胶粒代替不同体积的沙制成标准试块, 研究了橡胶掺量对抗压强度的影响。将废旧橡胶轮胎破碎后掺入到混凝土中, 能改善混凝土的性能同时又能解决大量废旧橡胶的回收问题, 所以橡胶混凝土的研究和应用正成为热点。
关键词：废旧轮胎,科研项目,胶粒,混凝土
参考文献
[1]刘长.中国轮胎资源循环利用行业发展及政策导向[J].橡塑技术与装备, 2008.
[2]李红艳.橡胶改性水泥基材料的性能研究[D].南京:东南大学, 2004.
抗压性能 篇9
关键词：粉煤灰自保温空心砌块,砌体,抗压强度,试验
钢筋混凝土框架结构中的填充墙是非承重墙,宜选用具有一定强度的轻质砌体材料,减轻结构重量、降低造价,并有利于结构抗震,对外墙还应有保温隔热的性能要求。传统的外墙保温工程不仅增加造价,还会引发火灾及二次环保问题,因此各种新型自保温墙体材料,如砂加气砌块、加气混凝土砌块、节能复合混凝土空心砌块[1]、节能复合混凝土横孔空心砌块[2]等不断涌现,并已应用于实际工程。
本文采用的新型墙体材料-粉煤灰自保温空心砌块(以下简称空心砌块),以粉煤灰为主要原料,掺加炉渣和农作物秸秆颗粒等,生产过程免除了高温养护及炉窖烧结,通过原材料与改性剂混合搅拌后产生的化学热进行升温、恒温、降温,养护时间为16～18 h,快捷成型,最大限度地降低了能源消耗和资源浪费,具有利废、质轻、节能、节地、成本低等优点,传热系数为0.58W/(m2·K),保温性能良好。
通过试验,本文研究了空心砌块砌体的抗压性能,为新型自保温墙体材料的推广应用及抗震性能分析提供一定的参考依据。
1 空心砌块及砌筑砂浆的抗压强度试验
1.1 空心砌块抗压强度
空心砌块尺寸为390 mm×240 mm×190 mm,孔型为双排四孔,孔洞率>40%,如图1所示。
分4组共20个试块,根据《混凝土小型空心砌块试验方法》(GB/T4111-1997)[3]的有关规定,测得空心砌块的抗压及抗折强度平均值,见表1。
1.2 砌筑砂浆抗压强度
砌筑砂浆采用普通预拌砂浆,分3组共18个试块,根据《建筑砂浆基本性能试验方法》(JGJ/T 70-2009)[4]测得砂浆的抗压强度平均值,见表2。
2 空心砌块砌体抗压强度试验
2.1 试件设计与制作
为综合研究空心砌块砌体的抗压性能,改变砌块和砂浆强度进行抗压性能试验,共分6组,每组3个试件,试件的设计方案如表3所示。
根据《砌体基本力学性能试验方法标准》(GB/T50129-2011)[5],空心砌块抗压试件的尺寸为600mm×240 mm×1 000 mm。抗压试件砌筑在带吊钩的厚度为10 mm的钢垫板上,试件顶部用10 mm厚的1:3水泥砂浆找平。全部试件由同一瓦工砌筑,室内自然条件下养护28 d。
为量测试件的横向变形,在试件正反面宽侧面的水平中线上分别安装两个千分表,测点间的距离为400 mm;为量测试件的竖向变形,在试件正反面两个宽侧面的竖向中线上分别安装两个位移计,测点间的距离为400 mm。抗压试件及位移量测仪器布置情况见图2。
2.2 试验加载装置及试验步骤
采用带有饲服装置的抗压试验加载设备,该设备能测出砌体受压应力-应变关系的下降段。试验装置如图3所示。
首先在试件的四个侧面上画出竖向中心线,以便试件就位时的物理对中;然后将放置于钢板上的试件吊装到试验台座上,应使试件四个侧面的竖向中心线对准试验机的压板中心线;用湿砂垫平试件顶部,并放置30 cm厚的钢板,钢板面积大于试件横截面面积,钢板上再垫一层胶皮,以保证试验机压板与试件顶部的充分接触。
试验时,首先施加10 kN压力,反复预压试件3～5次,监测两个宽侧面的轴向变形值,其相对误差不应超过10%,否则要重新调整试件位置或重新垫平试件;试验采用物理对中、分级均匀施加荷载的方法,同时测量、记录变形值;施加荷载过程中仔细观察和捕捉第一条发丝裂缝,并记录初裂荷载值;当变形值突然增大时,应观察和记录此时可能出现的裂缝,直至试件破坏。
2.3 试验结果
试验结果见表4。按照裂缝出现和发展特点,空心砌块砌体的破坏过程分为三个阶段。
第一阶段:从试件开始受压到单个砌块开裂。由表4可知,粉煤灰空心砌块砌体开裂荷载约为极限荷载的55%～88.5%,砂浆强度越低,则砌体强度越低,初始裂缝出现越早。砂浆强度提高,则砌体强度提高,初始裂缝出现变晚,砌体破坏时脆性性质越明显。从平均意义上讲,粉煤灰空心砌块砌体与空心粘土砖砌体、混凝土空心砌块砌体、加气混凝土砌块砌体相比,脆性较大[6]。
第二阶段:形成连续裂缝。单个砌块开裂后,随荷载增加,竖向裂缝逐渐扩展,开裂砌块的数量增多,有些裂缝与竖向灰缝贯通。试件侧面沿砌块肋部开始形成竖向裂缝,并随荷载增大逐渐延伸和扩展。
第三阶段:形成贯通裂缝,砌体完全破坏。当荷载加至破坏荷载的90%左右时,裂缝的开展急剧加快,最后贯通整个试件,并将试件劈裂成若干个小立柱而使之丧失承载力,达到极限破坏状态,破坏过程中某些较弱的砌块沿肋部压酥胀裂,水平灰缝损坏。
典型试件的破坏形态如图4所示。
3 试验结果分析
3.1 空心砌块砌体的抗压强度
我国现行《砌体结构设计规范》(GB50003-2011)[7]中建议,各类砌体抗压强度平均值采用二项式表达的统一表达式,见式(1)。
式中,fm为砌体抗压强度平均值(MPa);f1为块体的抗压强度平均值(MPa);f2为砂浆的抗压强度平均值(MPa);k1为与块体类别有关的参数;α为与块体高度及砌体类别有关的参数;k2为砂浆强度影响的修正系数,一般情况下,k2取值为1。
对表4中空心砌块砌体抗压强度平均值进行回归分析,得到本次试验所采用的空心砌块砌体抗压强度平均值计算公式(2),拟合相关系数为0.82。抗压强度试验结果与计算结果的比较如表5所示。
注:表中fcal为按式2的计算结果。
3.2 空心砌块砌体的弹性模量
根据文献[5]和试验结果,按式(3)计算试件的弹性模量E。
式中,f为试件的抗压强度,ε0.4为对应于应力为0.4f时的轴向应变值。
对试验数据进行回归分析,见图5,得到空心砌块砌体弹性模量的回归公式(4),拟合相关系数为0.81。
3.3 空心砌块砌体的泊松比
根据试验结果,取应力σ等于0.4f时的泊松比v0.4为该试件的泊松比。试验数据较为分散,但多数集中于0.2～0.4之间,近似取平均值0.315作为空心砌块砌体的泊松比。典型试件的应力与泊松比曲线如图6所示,虽然试验数据较为分散,但仍可看出砌体开裂以前,泊松比变化幅度较小,开裂以及达到极限承载力时,泊松比增大幅度较大,试件表现出不稳定状态。
4 结论
1)粉煤灰多孔砖砌空心砌块砌体受压破坏过程和破坏形态与混凝土空心砌块砌体、加气混凝土砌块砌体等类似,但具有更明显的脆性。
2)给出了粉煤灰空心砌块砌泊松比建议值、抗压强度和弹性模量建议计算公式,公式计算结果和试验结果拟合良好。
3)作为一种新型自保温墙体材料,粉煤灰空心砌块砌体的抗压强度、弹性模量均小于混凝土空心砌块砌体,泊松比偏大[8],同时保温性能良好,因此适用于框架结构非承重填充墙。
参考文献
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