混凝土小型空心砌块开裂问题的有限元分析

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1、工程力学论文混凝土小型空心砌块开裂问题的有限元分析第1章绪论第2章砌体裂缝的开裂类型和控制方法第3章混凝土小型空心砌块受力裂缝分析第4章有限元思想及其在实际工程中的应用第5章混凝土小型空心砌块裂缝的有限元分析第1章绪论1.1前言建筑砌体裂缝种类繁多，形态各异，而且较普遍。砖砌体轻微细小裂缝影响外观和使用功能，严重的裂缝可能影响砖砌体的承载力，甚至引起倒塌。在很多情况下裂缝的发生与发展往往是重大事故的先兆，对此必须认真分析，妥善处理。1.2砌体裂缝的危害较小的砌体裂缝虽然没有什么太大危害，但是会影响建筑物的美观，而较大

2、的裂缝不仅影响建筑物的美观，严重的还会影响建筑物的使用寿命，甚至危害建筑物的安全。1.3砌体裂缝的大致类型砌体裂缝大致可分为五种类型:1.八字形裂缝2.倒八字形裂缝3.X形裂缝4.水平裂缝5.垂直裂缝第2章砌体裂缝的开裂原因及控制砌体开裂原因大致可划分为两种：外荷载变化引发开裂及变形引发的开裂。而砌体大部分裂缝都是由变形引起的。针对这两种不同原因引发的气体裂缝要有针对性的加以控制，防止裂缝危机到建筑物的安全使用。第3章混凝土小型空心砌块受力裂缝的分析3.1受力裂缝产生的大致原因受力裂缝的产生主要是因为砌体结构设计中墙

3、体在外荷载作用下的承载力没有达到规范所要求的强度，墙体由于外荷载产生的内应力超过了墙体自身可承受的极限而开裂。混凝土小型空心砌块的受压开裂机理混凝土小型空心砌块在受偏心压力作用时，因纵向弯曲而产生侧向变形，而侧向变形又成为一个附加偏心距，使得荷载偏心距增大，这样的相互作用加剧了墙的破坏。砌体的偏心受压承载力的计算大致可分为两种方法：一、控制墙截面的极限扭转曲率，以此作为主要参数的附加弯矩（或附加偏心距）计算法。二、以截面刚度作为主要参数的扩大偏心距（或扩大弯矩）计算法。这两种方法均属于近似计算方法。下面就以附加偏心距

4、为例来考虑它对承载力的影响：以受压构件，纵向弯曲后的附加偏心距为，将次式中的用代替可得影响系数对于矩形截面构件，则因而可得《砌体结构设计规范》的高厚比和轴向力的偏心距对受压构件承载力的影响系数的计算公式：3.3混凝土小型空心砌块砌体的压力计算受压构件的承载能力应按公式计算式中—荷载产生的轴向力设计值；—截面毛面积。—高厚比和轴向力偏心距对受压构件承载能力的影响系数；—截面毛面积。3.4混凝土小型空心砌块的抗压强度设计值主规格为290mm×1900mm×1900mm的单排混凝土小型空心砌块，其砌体抗压强度设计值如表龄期

5、为28天的以毛截面计算的混凝土小型空心砌块砌体弯曲抗拉和抗剪强度设计值的采用下表数值对于不同情况下的混凝土小型空心砌块砌体，其强度设计值应该分别乘以其调整系数第4章有限元思想及在实际工程中的应用4.1有限元法的基本理论有限元的基本理论可以从平面基本理论和空间基本理论两部分讨论，二者的理论基础基本属于弹性力学的理论基础，其中，平面问题的基本理论：空间问题的基本理论：第五章混凝土小型空心砌块裂缝的有限元分析5.1一层墙体各种荷载的大小：,5.2建立模型分析墙体在自重载的情况下墙体X方向的应力如图所示在只加雪载的情况下观察

6、墙体X方向的应力，如图所示墙体在所有荷载之和等于抗压强度设计值时的应力图墙体在抗压强度设计值压力下的变形图墙体受拉开裂的局部裂缝图结论混凝土小型空心砌块墙体受压出现裂缝的原因，实际上是由于压力导致的侧向变形，从而产生侧向偏心距使得墙体遭到破坏。通过ANSYS运行观察，结果显示与计算出的混凝土小型空心砌块墙体的抗压承载力误差很小，所以结果在其允许范围之内。致谢经过几个月的大量查阅资料及和同学的探讨，终于完成了毕业论文的写作，这次论文的完成我最要感谢的是我的指导老师——李妍老师。从论文的选题到论文的最终完成，李妍老师都给

7、了我很多建议跟帮助，在写论文期间，李妍老师非常关心我论文的进展情况，并给我提供了大量的资料和文章，让我在资料查找方面省下了很多精力。在感谢李妍老师的同时，我还要感谢跟我一组的同学，他们给与了我大量的支持，让我一直坚持把论文写好，谢谢大家。这里还要感谢邹建奇教授、董云峰教授以及全体力学教研室的老师对我的关心，谢谢。但是由于本人才疏学浅，虽经几次修改，但本文疏漏之处在所难免，希望各位老师加以指正。参考文献[1]徐之伦·弹性力学.高等教育出版社2003[2]王焕定·有限单元法及计算程序.中国建筑工业出版社1997.6[3]

8、王勖成·有限单元法.北京.清华大学出版社.2003.[4]王世中·结构力学与有限元法.哈尔滨工业大学出版社2003.4[5]侯新路·结构分析中的有限元法.中国建材工业出版社2004[6]张炳华，侯昶·土建结构优化设计(第二版)，上海：同济大学出版社，1998。[7]刘尔烈·有限单元法程序设计.天津.天津大学出版社.20041[8]王世忠·《结构