生土基梯度墻體材料力學(xué)性能及數(shù)值模擬研究.pdf

1、生土材料泛指未經(jīng)焙燒，僅經(jīng)過簡單加工處理的原狀土質(zhì)材料。生土基材料保溫調(diào)濕、經(jīng)濟(jì)環(huán)保，能夠在服役結(jié)束后回歸自然，但是傳統(tǒng)生土基材料強(qiáng)度低、易變形等特點(diǎn)，限制了其應(yīng)用。如果能夠進(jìn)行合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，利用技術(shù)手段改進(jìn)古老的生土基材料，使其獲得較高的強(qiáng)度和良好的耐水性能，就可能使生土基材料成為我國農(nóng)村地區(qū)廣泛應(yīng)用的重要的建筑材料。
　　通過對(duì)生土試塊分別進(jìn)行植物纖維和無機(jī)膠凝材料單一改性研究，確定黃麻纖維的適宜配比為0.2wt.％，各無機(jī)

2、膠凝組分適宜的摻量配比組合為 m(水泥)：m(粉煤灰)：m(熟石灰)=5:3:2。對(duì)生土材料進(jìn)行復(fù)合改性試驗(yàn)研究表明，較單一化學(xué)改性，試塊的抗折強(qiáng)度和抗壓強(qiáng)度均有所提高，但抗折強(qiáng)度提高明顯；復(fù)合改性生土試塊28d抗折與抗壓強(qiáng)度增長的速率均高于7d時(shí)的強(qiáng)度增長速率。
　　對(duì)生土試塊結(jié)構(gòu)上進(jìn)行梯度設(shè)計(jì)，試驗(yàn)室測(cè)定其抗壓與軸向抗折強(qiáng)度及其力-位移關(guān)系。測(cè)試表明：相對(duì)于均勻試塊，改性生土基梯度試塊28d抗壓強(qiáng)度較抗折強(qiáng)度提高更為顯著；相鄰

3、層間無機(jī)膠凝材料摻量梯度差相等的試塊，隨著無機(jī)膠凝材料平均摻量的提高，其28d抗折和抗壓強(qiáng)度提高，但抗折強(qiáng)度相對(duì)均勻試塊的增長率基本上呈下降趨勢(shì)。
　　對(duì)梯度試塊及其對(duì)應(yīng)分層試塊利用有限元軟件ANSYS模擬，對(duì)二者位移、應(yīng)變和應(yīng)力模擬結(jié)果分析比較可知：梯度試塊總位移及各方向上的位移、應(yīng)力和應(yīng)變分量均小于分層試塊；層狀試件在 X、Y、Z三個(gè)方向上的最大位移分別是梯度試件的4.32倍、1.94倍和2.27倍；層狀試件在X、Y、Z三個(gè)方