混凝土空心砖抗折性能数值研究

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1、学兔兔www.xuetutu.com第15卷第6期建筑材料学报V01．15。No．62012年12月JOURNAIOFBUIIDINGMATERIAISDec．，2012文章编号：1007—9629(2012)06—0778—04混凝土空心砖抗折性能数值研究蔺海晓，付磊(河南理工大学土木工程学院，河南焦作454000)摘要：以弹性损伤机理的有限元程序模拟混凝土空心砖的抗折性能．在数值模型中，为了体现混凝土材料的非均匀性，假定单元的材料性能服从韦伯尔分布．利用该模型，可以得到混凝土空心砖在荷载作用下

2、的裂纹起裂、发展直至最后破坏的全过程．结果表明：空心砖的抗折强度随着壁厚和均质度系数的增加而增大，随着空洞率的增加而减小，数值计算结果和试验结果吻合较好．关键词：数值研究；混凝土空心砖；抗折；均质性中图分类号：TU522．34文献标志码：Adoi：10．3969／j．issn．1007—9629．2012．06．009NumericalStudyonBendingBehaviorofConcretePerforatedBrickLJNHai-xiao，FULe(CollegeofCivilEngi

3、neering，HenanPolytechnicUniversity，Jiaozuo454000，China)Abstract：Anelasticfiniteelementprogramwasemployedasthebasicanalysistooltoinvestigatetheben—dingbehaviorsofconcreteperforatedbrick．Themechanicalpropertiesofelementswereassumedtocon—formtoagivenWeib

4、ulldistributiontoreflecttheheterogeneityofconcreteperforatedbrick．Thefractureprocess，includingcrackinitiation，propagationetc．wasobserved．Parametricstudies，includingthewallthickness，ribthickness，cavityrateandhomogeneityindex，werealsocarriedout．Theresul

5、tsindicatethattheflexuralstrengthincreaseswiththeincreaseofwallthicknessandhomogeneityindex，whilede—creaseswiththeincreaseofthecavityratio．Thenumericalresultswereingoodagreementwiththeexperi—mentalinvestigations．Keywords：numericalstudy；concreteperfora

6、tedbrick；bending；homogeneity混凝土空心砖由于其具有保温和隔音等优越性拟采用基于非均质性假设的有限元程序RFPA。来能而备受关注，是目前替代黏土砖的主要墙体材料研究混凝土空心砖的抗折性能．之一．特别是近些年来，采用工业矿渣制作混凝土空1程序简介心砖倍受人们青睐，该工艺不仅保护了土地资源，而且对环境的保护也具有重要意义．目前，大多数的研众所周知，混凝土是一种复杂的复合材料，由形究工作都集中于混凝土空心砖的保温及隔热性能状、尺寸及力学性能相异的粗细骨料和水泥组成．在等ll。u

7、方面，对混凝土的抗折性能研究较少l_l．混凝RFPAD_。们中，对材料的非均匀性描述采用统计方土具有较高的抗压强度，但其抗折强度较低，这是影法．假定各组分材料性质满足We．bul1分布，该分布响混凝土空心砖整体力学性能的一个重要因素．因的概率密度函数为：此，有必要对混凝土空心砖的抗折性能进行研究分析，以便于该材料的推广使用．由于混凝土材料的非厂c“一n“nm1exPE一(＼0)／]jc均质性和非线性，导致其具有复杂的本构关系．本文式中：U为weibul1分布参数；U。是与所有单元参收稿日期：201

8、10701；修订日期：2011-08—30基金项目：河南省重点学科资助项目(509919)；河南理工大学青年基金资助项目(504906)第一作者：蔺海晓(1978～)，男，河南登封人，河南理工大学讲师，博士．E-mail：hpulhx@hpu．edu．cn学兔兔www.xuetutu.com学兔兔www.xuetutu.com78O建筑材料学报第15卷所以肋厚的变化对混凝土空心砖的抗折性能影响并不明显(见图5)．对山琶对dJ_【II苗一对J【l0一两dI，【III2lsJn0一Ho