隔墙隔音防火解决方案

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蒸压加气混凝土砌块承重墙静力和抗震性能的研究




2.3.1.3第三阶段:砌体中的裂缝迅速扩展,墙体破坏

从分析结果看,在第一、第二阶段,墙体是主要的受力构件,承担着较大的荷载。到第三阶段,墙体裂缝逐渐增多,产生内力重分布,梁和柱分担的荷载增大,墙体最终因墙体压碎而破坏。墙体的变形可见图2-10所示。

从整个过程来看,此类墙体的受力特性与粘土砖墙体大体一样,需特别指出

的是,其脆性要大一些,且裂缝一般穿过砌块。

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第二章蒸压加气混凝土砌块墙竖向承载力研究

图2-10墙体变形图

2.3.2应力、应变及变形

在垂直荷载作用下,垂直应力σy均为压应力,混凝土柱中的垂直应力σy远

大于砌体中的应力值,而在砌体中应力在中部要大一些,在端部要小一些,故在柱与墙体的连接处有突变,在应力分布曲线的顶部呈水平段,详见图2-11。

图2-11圈梁底部标高处的竖向应力分布图(WV3)

砌体中的竖向应变εy在垂直方向上呈上大下小趋势,在水平方向上的分布

见图2-12。由图2-12可知,与砌体中的应变相比,柱中的应变较小,边柱应

变要比中柱的应变小,应变分布曲线在顶部最大并有一水平段。

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第二章蒸压加气混凝土砌块墙竖向承载力研究

图2-12圈梁底部标高处的竖向应变分布图(WV3)

墙体中的竖向位移δy的分布规律与竖向应变εy基本一致,在垂直方向上也

呈上大下小趋势,在水平方向上,以砌体中部的位移最大,柱中的位移要比砌体中的小很多,如下图2-13所示。

图2-13圈梁底部标高处的竖向位移分布图(WV3)

2.3.3柱中的应力、应变及变形

边柱和中柱的水平应力σx、水平应变εx和水平位移δx分布情况如图2-

14~图2-19所示。

由边柱的σx分布图可知,σx大部分为拉应力,说明边柱受到侧向推力;靠

近中间柱的墙体内的水平应力为压应力,说明中柱在竖向压力作用下受压,由此反映出墙体受压后的横向变形受到柱的约束。

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第二章蒸压加气混凝土砌块墙竖向承载力研究

图2-14边柱水平应力σx分布图图2-15中柱水平应力σx分布图

图2-16边柱水平应变εx分布图
图2-17中柱水平应变εx分布图

图2-18边柱水平位移δx分布图图2-19中柱水平位移δx分布图

由各分布图可知,中柱受两侧墙体的对称约束,其应变和变形值均比边柱的小。边柱和中柱在底部的水平应变均比顶部大;边柱的水平位移在距墙体的底部2/3高度处最大,中柱受两边墙体的约束,水平位移分布比较均匀。

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2.3.4试件的承载能力分析

图2-20墙体荷载-圈梁跨中位移曲线图(WV1)

图2-20给出了墙体典型的竖向荷载—梁跨中位移曲线,从图中可以看出,

约束砌体荷载和变形的的关系基本上呈直线变化,荷载变化曲线在砌体开裂前后未出现明显的拐点,即曲线在加载的整个过程中是平缓发展的,约束墙体的承载力和变形能力均优于未加圈梁和构造柱的墙体。

2.4构造柱间距分析

众所周知,构造柱间距是影响墙体承载力的一个重要的因素,本文针对几种

不同间距的墙体进行了有限元分析。分析结果表明,墙体的竖向应力σy分布曲

线的顶部随着构造柱间距的增大而愈趋平坦。应力峰值随柱间距的减小而降低,

在靠近柱一定距离范围内的σy值皆小于峰值,此距离对中间柱为每侧约1.1m,

对边柱约为1.0m。各间距墙体的应力分布图见如下图2-21~图2-23所示。

图2-21WV1和WV2顶端的应力分布图

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第二章蒸压加气混凝土砌块墙竖向承载力研究

图2-22WV3和WV4顶端的应力分布图

2.0开裂荷载值

极限荷载值

1.6

1.2

0.8

0.4

0.0

0123456

构造柱间距S(m)

图2-23WV5顶端应力分布图图2-24构造柱间距—承载力关系图

表2-3墙体试件的开裂和极限荷载