石墙灰缝抗震性能和力学计算模型研究

发布时间：2023-10-12 00:52

　　石结构是我国东南沿海地区的传统民居形式。震害经验和研究结果均表明,石墙灰缝是石结构抗震的薄弱环节。深入研究石墙灰缝在地震作用下的受力机理和力学计算模型,具有重要理论和工程意义。鉴于此,本文开展以下研究工作:(1)开展了石墙灰缝的抗震性能及受力机理试验研究。研究参数包括竖向压应力、砂浆强度和砂浆种类等。重点分析石墙灰缝在水平往复荷载作用下的破坏特征、变形特征和滞回性能等。试验结果表明:试件的破坏过程经历弹性、裂缝发展、强度退化和摩擦滑移四个阶段,最终均发生灰缝剪切滑移破坏。试件的滞回曲线均呈饱满的矩形,表现出良好的耗能性能。灰缝抗剪强度随竖向压应力和砂浆强度的增加而提高。(2)在试验研究的基础上,分析了石墙灰缝的竖向变形特征和规律。试验研究表明,石墙灰缝在往复荷载作用下,灰缝中砂浆和石垫片逐步碾压破碎,灰缝发生明显的竖向压缩变形。峰值荷载对应最大竖向压缩变形仅0.95mm,加载终止时的竖向变形平均值达11.88mm。灰缝竖向变形随水平位移幅值和往复次数的增加而增加。在同一位移幅值和往复次数下,竖向变形随竖向压应力的提高而增大;随砂浆强度提高,竖向压缩变形呈减小趋势。(3)在试验结果及受力...

【文章页数】：136 页

【学位级别】：博士

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摘要
abstract
第1章 引言
    1.1 选题背景及意义
    1.2 石结构抗震性能研究现状
        1.2.1 石结构抗震性能试验研究现状
        1.2.2 石结构数值模拟分析研究现状
        1.2.3 存在问题分析
    1.3 研究内容
第2章 石墙灰缝抗震性能及受力机理试验研究
    2.1 概述
    2.2 加载装置研制
    2.3 试验概况
        2.3.1 试件设计与制作
        2.3.2 材料性能
        2.3.3 条石表面量测
        2.3.4 加载方案
        2.3.5 量测方案
    2.4 试验结果与分析
        2.4.1 试件破坏过程及参数影响
        2.4.2 滞回特性
        2.4.3 灰缝竖向变形分析
    2.5 本章小结
第3章 石墙灰缝受力机理及力学计算模型研究
    3.1 概述
    3.2 石墙灰缝受力机理分析
        3.2.1 破坏机理分析
        3.2.2 受力阶段分析
    3.3 弹性刚度计算
        3.3.1 竖向刚度
        3.3.2 竖向与切向耦合刚度
        3.3.3 切向刚度
    3.4 抗剪承载力计算
    3.5 剪切应力-滑移恢复力模型
        3.5.1 骨架曲线模型
        3.5.2 滞回规则
        3.5.3 模型验证
    3.6 竖向变形力学计算模型
        3.6.1 竖向变形计算
        3.6.2 竖向压缩变形计算模型验证
        3.6.3 等效竖向刚度计算
    3.7 本章小结
第4章 石墙分离式有限元模型的建立与验证
    4.1 概述
    4.2 石墙灰缝试件有限元模型的建立与验证
        4.2.1 模型建立
        4.2.2 模型验证
    4.3 石墙有限元模型的建立与验证
        4.3.1 模型建立
        4.3.2 模型验证
    4.4 本章小结
第5章 结论与展望
    5.1 结论
    5.2 展望
参考文献
致谢
个人简介、在学期间发表的学术论文及研究成果



本文编号：3853123