多孔砖砌体剪压复合受力抗剪强度研究

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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多孑L砖砌体剪一压复合受力抗剪强度研究陶秋旺1一，施楚贤2(1．南华大学建筑工程与资源环境学院，衡阳421101；2．湖南大学土木工程学院，长沙410082)摘要：采用大型有限元分析软件ANSYS对多孔砖砌体剪一压复合受力性能进行了分析，在多孔砖砌体剪一压相关曲线中，当应力峰值出现时，多孔砖砌体的轴压比要比普通实心砖砌体的小，这是因为在复合受力状态时，多孔砖砌体的开裂较早并且砂浆的销栓不能传递压力的结果。建议在设计时，控制其轴压比不大于O．5。关键词：多孔砖砌体；剪一压；抗剪强度；有

2、限元方法StudyonShear-compressionCompositeShearStrengthofPerforatedBrickMasonryTAOQiuwan91”，SHIChuxianz(1．NanhuaUniversity,Hengyang421101；2．CollegeofCivilEngineering。HunanUniversity,Changsha410082)Abstract：Shear-compressioncompositemechanicperformanceofperforatedbrickmasonryi

3、sanalyzedusingFEManalysissoftwareANSYS．Whilestresspeakvalueappearing，theaxialcompressionratioofperforatedbrickmasonryissmallerthanwhichofordinarybrickmasonryinshear-compressionrelatedcurveofmasonry．Thisistheresultthatthecrackloadissmallerandmortarpinkeycallnottransfercom

4、pressionofperforatedbrickmasonryinshear-compressioncompositestresssmfic．ItissuggestedthattheaxialcompressionratioofperforatedbrickmasonrymustbeconffoHedbylessthanorequalto0．5inthedesign．Keywords：perforatedbrickmasonry；shear-compression；shearstrength；FEM_■■■‘_-o●一1月U吾砌体是由

5、两种性质不同的材料(砖和砂浆)组合而成，它的性能明显地依赖这两种材料的性能。由于砖和砂浆的力学性能呈非线性特征，在加载过程中砌体也处于非线性状态，因此用传统的弹性分析方法求得的结构内力和变形就不能真实地反映结构的实际工作状态【l】。有限元方法作为一个强有力的数值分析工具可以用来分析砌体的这种非线性状态，真实地反映砌体的实际工作情况，提供大量的结构反应信息，如结构位移、应力、应变等，对研究砌体结构的性能，改进工程设计有着重要的意义。本文采用大型有限元分析软件ANSYS对多孑L砖砌体进行有限元分析，着重考虑在剪一压复合受力作用下多孔砖砌体墙

6、体的应力分布、侧移、裂缝，并由此得出在此受力情况下，多孔砖砌体复合抗剪强度的规律。2材料模型在弹塑性结构分析中，ANSYS材料模型包括弹性常数、多线性等向强化(MISO)数据表、应力—应变曲线关系掣2l。13l谤。。⋯㈣㈣獬圳愀。⋯21多孔砖多孔砖抗压强度为I54MPa，弹陛模鞋为15400MPa，泊松比为016雌轴抗拉；星度为0．513MPa，开裂时的剪力传递系数为07闭台时的剪力传递系数为09，应力应变关系[31如图I所示。2．2砂浆砂浆抗压强度为89MPa，弹性模睛为4450MPa，泊松比为0．21，单轴抗拉强度为0．297MPa

7、．开裂时的99力传递系数为o7，l砷台时的剪力传递系数为0．9．应力应变关系采用完全弹塑性曲线⋯．如舟1所示。3网格划分及加载蚓I多孔砖和砂浆应力应变曲线率文所研究的多7L砖彻体由块体和砂浆共同g【成，如果采用n巾网格划分不但单元多，而且有些单元会发生畸变．采用矗『fI网格划分不具有可行性，故采用映射刖格划分，它不但分析的精度高．而且划分单元数量可多可少，且不会有畸变单元，在求解时操作起来比白fn网格划分监好：在t吩单元时，采用手动阿格划分．而不是智能网格划分。墙体大小为990mmx990mmx240mm，取单元边缘尺寸长度为60ram

8、，划分完毕后的单元网格如图2所示，共有节点4420个，单元3300个。加载时，竖向力和水平力均采用均布面荷载．竖向面荷载作用面积大小为900mmx240rmn，水平方向面荷载作用面积大小为240mm×240