料石砌體基本力學(xué)性能研究.pdf

1、在我國東南沿海地區(qū)，料石砌體依然應(yīng)用廣泛。但是現(xiàn)有的料石砌體結(jié)構(gòu)存在嚴(yán)重的安全隱患。針對該地區(qū)料石砌體結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，本文開展了料石砌體抗壓承載力和抗剪承載力試驗(yàn)，并結(jié)合力學(xué)分析和有限元分析，三者相互對比、相互印證，為料石砌體結(jié)構(gòu)的應(yīng)用提供了依據(jù)。
　　本文通過7組（共21個(gè)）試件的抗壓試驗(yàn)，研究了料石砌體在豎向荷載作用下的破壞過程及砂漿強(qiáng)度、灰縫厚度對料石砌體抗壓承載力的影響。試驗(yàn)結(jié)果表明:其破壞過程主要分為三個(gè)階段，彈性階段、裂縫

2、開展階段和破壞階段，為脆性破壞，粗料石砌體的脆性破壞更加明顯;其抗壓承載力很高，隨著砂漿強(qiáng)度的提高而提高，隨著灰縫厚度的增加而降低，細(xì)料石砌體抗壓承載力的離散性小于粗料石砌體。通過力學(xué)分析得:因料石和砂漿材料性能的差異，在豎向荷載作用下，料石水平向受拉、砂漿水平向受壓，它們的水平向應(yīng)力主要受砂漿強(qiáng)度、料石和砂漿厚度比的影響。在此基礎(chǔ)上提出了粗細(xì)料石統(tǒng)一的抗壓承載力計(jì)算公式，綜合考慮了砂漿強(qiáng)度、料石強(qiáng)度、料石和砂漿厚度比的影響，較真實(shí)地反

3、映了料石砌體抗壓承載力與砂漿水平向應(yīng)力的關(guān)系，可供規(guī)范修訂參考。通過有限元分析得到了料石砌體在豎向荷載作用下的應(yīng)力云圖，在豎向灰縫與上下兩皮料石的連接處，存在應(yīng)力集中現(xiàn)象，與試驗(yàn)過程中試件該部位首先開裂相吻合;料石和砂漿的水平力大小、方向及其影響因素，與力學(xué)分析得到的結(jié)果基本一致。
　　本文開展了6組（共18個(gè)）試件的抗剪試驗(yàn)，利用液壓伺服系統(tǒng)(MTS)加載，直接得到了粘結(jié)強(qiáng)度和摩擦強(qiáng)度。試驗(yàn)結(jié)果表明:當(dāng)試件發(fā)生剪摩破壞時(shí)，其破壞

4、過程主要分為三個(gè)階段，彈性階段，粘結(jié)力消失階段和摩擦耗能階段;其粘結(jié)強(qiáng)度隨著砂漿強(qiáng)度的提高而提高，摩擦強(qiáng)度隨著豎向壓應(yīng)力的提高而提高。充分考慮它們離散性的差異，本文提出了抗剪強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值和設(shè)計(jì)值的計(jì)算公式。結(jié)合試驗(yàn)結(jié)果、力學(xué)分析和有限元分析得到:隨著軸壓比的增大，料石砌體的破壞部位依次為料石和砂漿的粘結(jié)面、砂漿、料石，其破壞形態(tài)依次為剪摩破壞、剪壓破壞和斜壓破壞。通過力學(xué)分析得到了在剪壓復(fù)合作用下，料石和砂漿的三個(gè)主應(yīng)力大小和方向，并分析