最新混凝土小型空心砌块开裂问题的有限元分析

1、1.2 砌体裂缝的危害砌体裂缝的危害 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，而较大的裂缝不仅影响是会影响建筑物的美观，而较大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。命，甚至危害建筑物的安全。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 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

2、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 ，201111eii 将次式中的 用 代替可得影响系数eiee211ieei011i

3、ei对于矩形截面构件，12hi 则01112ihe 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：201111 12112eh 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 nfa 式中 荷载产生的轴向力设计值；naf 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混凝土小型空心砌块的抗压强度设计值 主规格为290mm1900mm1900mm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

4、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a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

5、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

6、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20032王焕定有限单元法及计算程序.中国建筑工业出版社1997.63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2003.45侯新路结构分析中的有限元法.中国建材工业出版社20046 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

7、学出版社.200418王世忠结构力学与有限单元法.哈尔滨.哈尔滨工业大学出版社.2003.49t.r.钱德拉佩拉工程中的有限元方法.机械工业出版社2005.410李权ansys在土木工程中的应用.人民邮电出版社2005.611irving h.shames clive l.dym .energy and finite element methods in structural mechanics.new york12saeed moaveni.finite element analysis:theory and application with ansys.pearson education,

8、inc.1999.13孙家启fortran 77结构化程序设计. 机械工业出版社1988.614李权ansys在土木工程中的应用.人民邮电出版社2005.615蔡新.混凝土面板堆石坝结构分析与优化设计.中国水利水电出版社 pp:45-4816建筑结构荷载规范gb5000917冷弯薄壁型钢结构规范gb50009 pp:398-45518门式刚架轻型房屋钢结构技术规范19郭书祥，吕震宙应用数学和力学-区间运算和静力区间有限元重庆出版社 pp:1249-125420郭书祥，吕震宙计算力学学报-基于区间分析的结构非概率可靠性模型 pp:56-6021郭书祥，吕震宙计算力学学报-线性区间有限元静力控制方程的组合解法 pp:34-3822苏静波.工程结构不确定性区间分析方法及其应用研究 pp:15-3323王铁梦.工程结构裂缝控制m.北京:中国建筑工业出版社, 1997 .24陈国兴,陈忠汉,马克俭等.工程结构抗震设计原理m.北京:中国水利水电出版社, 2002.25施楚贤,徐建,刘桂秋.砌体结构设计与计算.中国建筑工业出版社, 2003.26张昭晖.ansyn 8.0 结构分析及实例解析.机械工业出版社, 2