新型高精度脱硫石膏灌芯配筋砌体承载性能研究.pdf

聊城大学专业硕士学位论文

摘要

对于新型高精度脱硫石膏灌芯配筋砌体结构的模拟分析，缺少适用的材料模型和

有限元参数，而且尚无成熟的此类配筋砌体抗压强度计算公式，制约了脱硫石膏砌块

灌芯配筋砌体应用于承重墙的发展。本文通过轴心抗压试验对石膏砌块配筋砌体承载

性能进行研究，建立石膏砌块配筋砌体的抗压强度和弹性模量计算公式；通过数值模

拟与试验结果对比分析的方法，验证数值模拟应用于实际工程中的可靠性，主要研究

成果如下：

1

（）通过混凝土芯柱、石膏胶浆和钢筋材料承载性能试验，获得配筋砌体结构

组成材料的抗压性能、弹性模量等相关承载性能参数。对脱硫石膏砌块进行单轴抗压

试验研究，得到石膏砌块抗压强度、初裂荷载等承载性能。

254

（）通过设计的种芯柱混凝土强度和种配筋率的配筋砌体结构试件进行轴

心抗压强度试验。试验装置选用了500T四轴电液伺服液压机，设置力控制加载方式，

得到了配筋砌体抗压强度、弹性模量和泊松比等承载性能指标；得到配筋砌体应力-

应变曲线。通过对试验结果进行拟合分析，得到此类配筋砌体抗压强度、弹性模量和

泊松比计算公式。

（3）通过新型高精度脱硫石膏砌块灌芯配筋砌体轴心抗压试验结果与数值模拟

2

结果综合对比得出，每孔配置根竖向钢筋时抗压强度提升最显著，此外，配筋砌体

结构的裂缝主要发生在砌块端壁位置，轴心抗压荷载达到峰值荷载时砌块壁出现大面

积脱落，钢筋混凝土芯柱和芯柱间的砌块壁共同抵抗竖向荷载，破坏形态有较大改善，

1%

这说明配筋率为时为最优配筋率，此时钢材用量较少，更为经济适用。

4

（）通过数值模拟结果可知，脱硫石膏灌芯配筋砌体在实际工程中作为承重墙

的受力情况，根据应力、位移等云图分析配筋墙体的变形能力和内力分布，确定墙体

破坏模式，利用分析结果指导此类配筋墙体在实际工程中的应用。

关键词：脱硫石膏；配筋砌体；抗压强度；弹性模量；数值模拟

i

聊城大学专业硕士学位论文

ABSTRACT

Forthesimulationanalysisofthenewhigh-precisiondesulfurizedgypsumcore

reinforcedmasonrystructure,thereisalackofsuitablematerialmodelandfiniteelement

parameters,andthereisnomatureformulaforcalculatingthecompressivestrengthofthis

kindofreinforcedmasonry,whichrestrictsthedevelopmentoftheapplicationof

desulfurizedgypsumblockcorereinforcedmasonrytoload-bearingwalls.Inthispaper,

thebearingcapacityofgypsumblockreinforcedmasonryisstudiedbyaxialcompression

test,andtheformulasforcalculatingcompressivestrengthandelasticmodulusofgypsum

blockreinforcedmasonryareestablished.Throughcomparativeanalysisofnumerical

simulationandtestresults,thereliabilityofnumericalsimulationappliedinpractical

engineeringisverified.Themainresearchresul