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福建土楼作为独具特色的中国传统民居建筑,在被列入世界文化遗产之后,受到越来越多的关注。土楼夯土墙在承受常年的风雨侵蚀之后,外墙面多有裂缝。其中,墙体的横向裂缝减小了作为主要承重结构的夯土墙的厚度,降低了土楼夯土结构的承载力,从而导致土楼因承载力不足而倒塌。因此,对福建土楼横向裂缝夯土墙的轴压承载力进行研究对土楼保护具有重大意义。本文在实地调研土楼裂缝现状和破坏形态的基础上,完成了土楼横向裂缝夯土墙模型的轴压承载力试验研究,为土楼的研究保护提供一定的参考价值。 本文首先对福建省永定县土楼风景区的多个土楼进行实地调研,对土楼夯土墙墙体裂缝进行分析总结,综合各类裂缝的影响,选取对比分析4片夯土墙模型横向裂缝及补强不同工况下的极限承载力的试验作为本文的研究对象。通过对土楼的传统建造工艺和夯筑技术的借鉴,采用相类似的夯筑方式夯筑夯土墙模型,为本文的科研试验打下良好的基础。 通过对4片夯土墙模型相对应的4组12块夯土试块的物理性能和抗压性能的试验分析,得到夯土墙模型夯土材料的抗压强度、相对密度、表观密度、含水率、孔隙比及颗粒级配等材料性能参数,分析夯土材料的抗压性能与其物理性能关系,为后面的试验研究准备了必要的基础数据。 采用液压伺服结构试验机作为加载装置,对4片夯土墙模型进行轴压承载力试验。对每片夯土墙的试验现象进行了详细描述,4片夯土墙模型的试验现象和破坏特征均有相似之处和不同之处,并对其进行分析。之后对试验测试的数据结果进行分析对比,主要有夯土墙抗压强度的分析对比,荷载-位移曲线的分析对比。得到的主要结论有:夯土墙在承受荷载时的变形基本为线性变形;夯土墙模型的破坏类型为脆性破坏;夯土墙模型的抗压强度与所对应的夯土试块的夯土材料基本物理力学性能密切相关;夯土墙的夯筑质量对夯土墙承载能力有较大影响;已产生横向裂缝的夯土墙的失效过程更加迅速,破坏更加突然。夯土墙模型在承受轴压荷载时,墙体的竖向变形量约为横向变形量的4至5倍。