混凝土小型空心砌块墙体抗剪性能数值模拟研究 赵 衍 (深圳市光明新 区城市建设局 ，广东 深圳 518107) 摘 要：对混凝土小型空心砌块砌体墙的抗剪性能进行了研究，建立了不同高宽比的混凝土小型空心砌块砌体墙有限元分析 模型。对不同的高宽 比的砌块砌体墙在不同的竖 向荷载作 用下的水平抗剪 性能进行 了数值分 析，计算 了墙 体的水平开裂荷 载和破坏荷载 ，模 拟了墙体从开裂到破坏 的全过程 ，分析了不同的竖 向荷载和不 同的高宽 比对墙体水平抗剪性 能的影 响。墙 体受竖向荷载 和水平荷载共 同作用是工程中常遇到的一种受力 状态 ，研究 砌块砌体 墙在这种受 力状态下 的开裂过 程和破坏 以及高宽 比对墙体的开裂与破坏 的影响 ，对于丰富砌体结构的基本理论 和工程设计具有较 大意义 。 关键词 ：混凝土小型空心砌块 ；非线性有 限元法 ；数值分析 ；裂缝 出现与发展 中图分类 号：TU522．34 文献标识码 ：A 文章编号 ：1008—1933(2011)Ol一058—04 Num ericalsim ulation ofshearperform ance ofsm allconcrete hollow block m asonry wall ZHA0 Yan (TheUrbanConstructionBureauofGuangmingDistrict，Sbenzhen 518107，China) Abstract：Toconcrete smal hoHow block walls，fivemodes ofblock wallsofdiferentratio ofheightto width have been made．The characteristicoftheblockwallsofdiferentratioofheighttowidthwi thhorizont~ load and verticalload havebeen analyzed．Strength an ddeformationbe haviorsforallkindsofbloc k walshave been an alyzed．Thedevelopmentofcrack ofthe block wallshave be en describedindetail．Itisnorm alappearanceforwallsunderhorizontal load and vertical load．Th eresearch ismeaningfultoenrichthe theoriesofmasonry structureandguidetheengineeringdesign． Keywords：concretesmallhoHow block；nonlinear finiteelementmethod；numerical an alysis；crackformationand development 0 前 言 砌 体结 构单 纯 的受 剪情 况是 很 难遇 到 的 ，一 般 是在受弯构件中，如砖砌过梁、挡土墙等存在受剪的 情况。墙体承受竖向压力和水平力共 同作用是工程 中常遇到的一种受力状态 ，如在混合结构的房屋中， 墙体除了承担屋盖或者楼盖传来的竖向荷载以及本 身的自重外 ，还承担水平地震荷载或者风荷载的作 用，在无拉杆的拱支座处的水平截面同时承受竖 向 压力 和水 平剪力 等 。研究 墙体在这 种受力 状态下 的 应力分布以及高宽比对墙体抗剪承载力 的影响，对 丰富砌体结构的基本理论和完善砌体结构构件抗剪 承载力 的设 计方 法 ，有较 大的实 际工 程意义 。 1 GB5003—2001《砌 体 结构 设计 规 范》混凝 土小 型 空 心砌 块砌 体 墙 受 剪 计算的规定 新 修订 的 GB5003—2001《砌 体结 构设 计 规范 》 收稿 日期 ：2009-07-31 作者简介 ：赵 衍 (1974一)，男 ，湖南岳 阳人 ，硕士研究生 ，工 程师 ， 主要从事项 目前期工作。 E —mall：zhaoyanisme@ 126．corn 是根据重庆建筑大学的试验 ，采用变 系数剪摩理论 的计算模式 ，能够较好地反映了在不 同轴压 比下的 剪压相关性和相应阶段 的受力机理 ，克服 了 GBJ3— 88《砌体结构设计规范》的局限性。新规范规定 ，沿 通缝 或者 沿阶梯 截 面破 坏 时 ，受 剪 构 件 的承 载力 应 按以下公式计算 ：≤ ( +oqw-0)A (1) 当 yG =1．2时 ：／z=0．26—0．082 (2) 当 G=1．35时：／z=0．23—0．065 (3) 2 混凝 土 小型 空 心砌 块砌 体墙 在 竖 向荷载和横 向荷载 共 同作 用下 的数 值 模拟 2．1 模型 的建立 为了考虑高宽 比对混凝土小型空心砌块墙体抗 裂性能和抗剪承载力的影响，建立了高宽比分别为 ： H／B =2，H／B =1．5，H／B ： 1，H／B ：0．75，H／B =0．5 这 5种三维 模型 ，为 了尽 量和 实际的工 程相符 ，基 本 砌块 采用 390mmx190mnlx190mm 的混凝土小 型 空 心砌块 ，墙 体 用 MU10砌 块 ，Mbl0砂 浆 砌 筑 。模

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