预应力混凝土小型空心砌块砌体受力性能的研究

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1、2005年全国砌体结构基本理论与工程应用学术会议论文集预应力混凝土小型空心砌块砌体受力性能的研究孙伟民，郭樟根，叶燕华(南京工业大学土木工程学院，南京210009)摘要：混凝土小型空心砌块是我国墙体改革重点推广的新型墙体材料之一，但其抗剪、抗拉强度较低，抗裂、抗震性能较差。本文提出对砌体施加预应力，形成新型砌体结构——预应力砌体。对预应力混凝土小型空心砌块墙体进行了水平静载作用下的抗裂性能、低周反复荷载作用下的抗震性能试验研究以及预应力损失研究。研究结果表明：预应力改变了砌体结构的开裂位置，显著地提高了结构的开裂荷载和极限承载力，有效地改善了砌体结构的抗裂性能和抗震性能。同时采

2、用有限元方法对预应力砌体的抗裂性能进行了分析计算。在此基础上，提出了预应力砌体的设计建议和构造措施。最后，展望了预应力砌体的应用前景。关键词：预应力砌体；低周反复荷载试验；抗裂性能；抗震性能；非线性有限元；构造措施ResearchontheBehaviorofPrestressedSmall—sizedConcreteHollowBlockMasonrySUNWeimin，GUOZhanggen，YEYanhua(CollegeofCivilEngineering，NanjingUniversityofTechnology,Nanjin9210009)Abstract：Anew

3、typeofmasonrystructure-prestressedmasonrywasproposedinthispaper．Throughthetransversestaticloadingtestandthelow—cyclicreversedloadingtestontheprestressedsmall·sizedconcretehollowblockmasonry，thecrack-resistancebehaviorandseismicbehaviorofprestressedmasonrywel"eanalyzedinthispaper．Theresultsof

4、thetestSindicatethattheprestressingforceiseffectiveinappreciablyincreasingthecrackingloadandultimatecapacity，andimprovingcrack-resistancebehaviorandseismicbehavior．AdoptNon—linearfiniteelementanalysis，thecrack-resistancebehaviorofprestressedmasonrywallswasanalysis．Basedonaboveresearches．some

5、designrecommendationsandconstructiontechniquesofprestressedmasonryarepresentedinthispaper．Finally，theapplicationprospectofprestressedmasonrywaspredicted．Keywords：prestressedmasonry；lowfrequencycyclicloadingtest；crackingbehavior；seismicbehavior；non—linearfiniteclement；eonstructiontechniques1前

6、言生产混凝土小型空心砌块具有保护农田、不毁坏耕地、节约能源且劳动生产率较高等优点，符合现代砌体结构块材向节能、环保、绿色建材的发展趋势，是我国墙体改革重点推广的新型墙体材料之一【l埘。但由于砌块砌体的抗剪、抗拉强度较低以及连接薄弱，导致砌块砌体房屋的抗裂、抗震性能较差。实践证明，砌块砌体房屋很容易在房屋的顶层墙体产生正、倒八字形温度裂缝o¨】。裂缝不仅降低了结构的整体性、耐久性和抗震性能，同时给居住者在心理上、精神上造成了不良影响，严重影响了混凝土小型空心砌块进一步的推广及墙体材料改革的进程。国内外数次震害表明，砌体房屋抵御地震灾害的能力较差，在地1922005年全国砌体结构基

7、本理论与工程应用学术会议论文集震作用下，多层砌体混合结构房屋容易出现沿灰缝的交叉斜裂缝以及水平裂缝，造成房屋的严重破坏，强烈地震作用下则可能发生大面积倒塌的毁灭性灾害。因此，如何加强砌体结构的整体性，提高其抗剪能力、抗裂以及抗震性能是满足砌体结构向抗震、节能发展的关键，也是现代砌体结构的发展方向。本文提出对砌体施加预应力，形成新型砌体结构——预应力砌体。作者对预应力混凝土小型空心砌块墙体进行了水平静载作用下的抗裂性能、低周反复荷载作用下的抗震性能试验研究以及预应力损失研究；考察了预应力砌体的