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《浙江大学》 2003年
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混凝土小型空心砌块建筑裂缝控制的温度效应研究

叶甲淳  
【摘要】: 混凝土小型空心砌块具有节土、节能等一系列优点,是一种绿色的墙体材料,具有广阔的发展前景。但混凝土小型空心砌块建筑的顶层温度裂缝问题严重制约着它的发展。因此,对小砌块建筑的裂缝问题进行深入的研究是十分必要的,而且是很有意义的。影响小砌块建筑的裂缝原因是多方面的,控制措施也是多种形式的。本文主要涉及小砌块建筑的温度场分析、现场温度效应跟踪监测、温度效应分析和温度作用与荷载效应的组合情况。 首先对影响小砌块建筑温度分布的各种传热方式及影响因素进行了分析,得出了太阳辐射是影响小砌块温度场的主要因素,导热是小砌块建筑的主要传热方式。通过对同类建筑的现场实测和温度场有限元计算,得出了小砌块建筑的温度场分布规律,并在试点建筑的现场跟踪监测中得到了进一步的验证,由此提出对小砌块建筑要区分不同方位的墙体和屋面,分别对其进行温度场计算。 对杭州市某一小砌块试点建筑进行了为期近一年的现场跟踪监测研究,给出了小砌块建筑的日温度变化规律和月温度变化规律,并由此得到了小砌块建筑的日温差概率统计分布模式及相应的统计参数和小砌块建筑不同方位的墙体和屋面的年温差数据;通过现场跟踪监测,也得到了小砌块建筑的裂缝发展规律及位移和应力的变化规律。 在介绍和总结本课题的室内足尺寸单片墙抗侧力性能试验的基础上,考虑了圈梁、芯柱、构造柱和墙体正压力、开门窗洞等因素对抗侧刚度的影响,提出了综合各种因素的初裂抗侧刚度公式,与试验结果具有很好的一致性;结合试验的初裂位移分析,给出了层间相对位移角的概率统计模式及相应的统计参数,提出了小砌块建筑层间位移角的控制标准。 在介绍小砌块建筑的温度作用分析方法的基础上对温度作用计算中最重要的参数——温差取值进行了探讨,提出了同时考虑年温差和日温差影响的组合温差取值方法;根据各种不同的组合温差取值方法,结合现场实测数据给出了试点建筑的组合温差取值,并考虑了不同构造措施的影响,对试点建筑进行了有限元的温度效应计算;给出了小砌块建筑的位移变化规律和应力变化规律以及层间相对位移的计算表达式。 根据由现场实测得到的温差统计模式及由室内试验得到的抗力统计模式,采用有限元计算得到的近似层间相对位移计算表达式,建立了基于位移控制的小砌块建筑的正常使用极限状态方程,并对其进行了可靠度分析。 比较了各种裂缝控制措施的控制效果,从定量的角度考虑了坡屋面的抗裂效果,提出了控制小砌块建筑裂缝所应采取的设计和施工措施。 介绍了砌体结构的设计方法和荷载组合分析方法。对多年气象资料进行了统 摘要 浙江大学博士学位论文2003 计分析,将其转化为结构的年温差和日温差,并与实测值进行了比较;在此基础 上得到了设计基准期内的结构组合温差统计参数以及不同抗裂指标所对应的可 靠度。 考虑了温度作用与常见荷载的组合情况。小砌块砌体结构常见的荷载类型对 顶层相对位移影响很小,在位移控制的正常使用极限状态方程中仅需要考虑温度 作用的影响。温度作用对砌体结构的抗压和抗剪承载能力没有影响,但对砌体结 构的顶层山墙和外纵墙的弯曲抗拉承载能力起控制作用,需要考虑温度作用和荷 载的组合问题。 介绍了建筑节能的基本原理,阐述了建筑节能的必要性,分析了小砌块墙体 的保温隔热性能,并与粘土实心砖和粘土空心砖作了比较,提出了改进小砌块墙 体保温隔热性能的技术措施。 由于从裂缝控制角度要求对小砌块建筑采取保温隔热措施,从节能角度也要 求对小砌块建筑采取保温隔热措施,因此,将裂缝控制和建筑节能两者有机地结 合起来是研究小砌块建筑一个很好的发展方向。
【学位授予单位】:浙江大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2003
【分类号】:TU364

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【引证文献】
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10 记者 汪波;哈尔滨29日全面恢复供水[N];人民日报;2005年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 叶甲淳;混凝土小型空心砌块建筑裂缝控制的温度效应研究[D];浙江大学;2003年
2 祝英杰;高强混凝土砌块砌体基本力学性能的试验研究及其动力分析[D];东北大学;2001年
3 杨和礼;原材料对基础大体积混凝土裂缝的影响与控制[D];武汉大学;2004年
4 陈大川;多层砌体结构顶层裂缝的竖向荷载差作用机理研究及数值分析[D];湖南大学;2005年
5 马乐为;异形柱混凝土小型空心砌块组合结构拟动力试验研究及理论分析[D];西安建筑科技大学;2003年
6 陈萌;混凝土结构收缩裂缝的机理分析与控制[D];武汉理工大学;2006年
7 荣耀;海底隧道衬砌裂缝控制关键技术研究[D];同济大学;2007年
8 毛献辉;环形干涉光纤传感器若干关键问题研究[D];清华大学;2005年
9 郑晓芬;超长预应力混凝土梁板结构温度收缩裂缝控制研究[D];同济大学;2003年
10 王云仓;三向预应力多侧墙渡槽结构研究[D];天津大学;2008年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 胡显燕;大尺度楼盖结构温度效应分析及裂缝控制方法[D];华中科技大学;2005年
2 谷丰吉;大体积混凝土温度应变测试及防裂措施研究[D];西安建筑科技大学;2005年
3 吴伟兵;极限施力条件下预裂预应力钢筋混凝土梁性能研究[D];重庆交通大学;2009年
4 周瑾;混凝土小型空心砌块建筑裂缝控制的收缩效应研究[D];浙江大学;2004年
5 肖水华;地下室钢筋混凝土外墙板非荷载作用裂缝控制研究[D];湖南大学;2004年
6 高海玲;混凝土空心砌块建筑温度场和温度效应研究[D];河海大学;2007年
7 李晓斌;混凝土收缩成因及裂缝控制研究[D];重庆大学;2003年
8 赵良将;基于离散元的砌块振动成型过程的模拟[D];太原理工大学;2012年
9 万奎元;高强混凝土高层筒体结构剪力墙温度应力分析与裂缝控制[D];西安建筑科技大学;2002年
10 马飞;混凝土夹心秸秆块砌块干燥工艺与力学性能研究[D];山东农业大学;2011年
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