双轴受压注芯混凝土砌块砌体强度试验研究

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1、第26卷第3期华中科技大学学报(城市科学版)Vo1．26No．32009年9月J．ofHUST．(UrbanScienceEdition)Sep．2009双轴受压注芯混凝土砌块砌体强度试验研究刘立鹏，翟希梅，唐岱新，马俊(哈尔滨工业大学a．交通科学与工程学院；b．土木工程学院，黑龙江哈尔滨150090)摘要：通过66个双轴受压强度试验，分析混凝土注芯砌块砌体双轴受压破坏面特点，利用应力比和异化参数建立破坏曲面函数；并得到强度分别随应力比及异化参数的变化规律。研究结果表明单轴受压时砌块砌体各向异性表现最明显，由异化参数变化而引起强度降低最大

2、达到4JD％；而随横向应力的出现这种强度的差异逐渐弱化；最后在等压应力状态下蜕化成各向同性材料。不同宏单元体的强度随应力比呈凸向上的抛物线型分布，都是在单轴受压时取得强度最小值；在应力比=0．6左右取得最大值。研究结果为理论分析及结构设计提供参考。关键词：混凝土砌块砌体；双轴受压；强度试验；各向异性；应力比中图分类号：TU365文献标识码：A文章编号：1672-7037(2009)03-0018-05对于普通混凝土而言，仅是同一方向上的拉质并不是双轴应力状态，而是将应力与主应力搞压强度数值不等，而拉压强度并没有随方向的改混淆了，实际还是单

3、轴应力状态。变而变化，即单独针对拉或者压而言、混凝土材料砌体剪力墙、墙梁等结构构件不仅受到竖直是各向同性的。但是，混凝土注芯砌块砌体由于方向恒载和使用荷载作用，还受到地震力及风等砌块的各向差别、各组成相性质迥异和规则性拓水平方向荷载，常处于双轴受压应力状态。本文扑结构而表现出明显的各向异性，不仅拉压强度采用静力等比例加载试验得到注芯混凝土砌块砌不等，而且当主应力与材料主轴夹角改变时，其拉体双向受压强度试验值，利用表征各向异性程度或压强度值(单／双轴抗压／拉)也随之改变。这的异化参数和应力状态参数应力比将双轴使得混凝土砌块砌体材料性质远较混

4、凝土性质复受压强度统一起来，并分析其特点。杂，结构分析过程中不能简单地把砌体视为混凝土而采用混凝土的强度及变化规律。1试验设计国内外学者在砖砌体强度的各向异性方面作过许多工作【l-11]，大都采用模型砖试件根据试验1．1试件(宏单元体)设计结果、分段利用不同的经典破坏准则组合起来描考虑到组成材料的尺寸效应，宏单元体(试述破坏曲线，文献[8～1O]通过循环加载试验建件)尺寸至少要大于3倍块体短边长度，另外根立了砖砌体破坏包络线、稳定点曲线方程，文献据材料强度和试验装置加载能力，宏单元体(图[11]更是忽略其各向异性视砖砌体为各向同性1)尺寸

5、选择为800mmX800mlTl×190mm；依据材料而得到循环荷载下的破坏包络面。但针对混主应力方向(1_2)与材料主轴(t-1)夹角的不同凝土砌块砌体强度各向异性变化规律的研究工作分为A、B、C、D和E五类，为保证旋转可比性、宏不多，文献[12]根据砌块砌体劈裂试验分析单轴单元体的几何中心位于试件中部竖直灰缝的中受拉强度的各向异性特点；文献[13]考虑主应力心。砌块采用390IlllTI×190mm×190mm的混凝与材料主轴夹角不同的影响，但局限于试验机加土空心砌块(孔洞率42％：19．6MPa，标准差．s载能力仅探讨了双轴拉压状态

6、；文献[14]通过主=4．2lvlx'a)，砌筑砂浆f2=6．0MPa(S=1．6应力与材料主轴不同夹角的单轴受压应力状态而Mr'a)，芯柱混凝土．=25．5MPa(S=3．4MPa)；推导出双轴受压状态下的强度变化规律，但其实试件养护28d后，四侧面高标号水泥砂浆抹平。收稿日期：2009-03-03作者简介：刘立鹏(1972．)，男，哈尔滨人，讲师，博士，研究方向为结构工程与桥梁工程，liulipeng@hit．edu．cn。基金项目：国家自然科学基金(50608024，90815014)；哈尔滨工业大学交通科学与工程学院创新与发展基金

7、。第3期刘立鹏等：双轴受压注芯混凝土砌块砌体强度试验研究。l9·，／f／，，D11(a)A(b)Bf22／f、90。，．，×lD(d)D(e)E图1宏单元体类型1．2试验装置刚性梁对试件的横向约束。另外为减小侧面加载由自行设计的水平向加载装置配合竖直方向梁水平方向移动时滑动摩擦力对试验结果(尤其四立柱5000kN压力机图2)可实现双向压一压是抗拉试验)的影响，在梁下端放置多根直径5受力状态。水平方向施加压力时将一至两套液压mm的辊轴，用滚动摩擦代替滑动摩擦，减小摩阻穿心千斤顶(2500kN)和传感器(2500kN)置于力，提高数据的可靠性

8、。加载装置内部可实现4000kN以上压力。2试验结果2．1试验数据双轴受压试验共包含66个宏单元体试件(大部分为3次重复试验)。定义异化参数y表征材料主轴与主应力间夹角(deg)与数值9O(d