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上个世纪爆发的能源危机让世界各个国家充分认识到能源的重要性,建筑节能是节能环节中最重要的一部分之一,是节约能源,促进环境保护,提高建筑舒适性,减少温室气体的重要措施,因此一方面提高建筑物的舒适性,另一方面减少建筑的总耗能已经成为全球建筑发展的一大趋势。贵州省磷矿资源丰富,磷石膏作为建筑材料具有诸多优点,开展研究磷石膏的资源化利用顺应了保护环境、可持续发展、节能减排等国家政策的要求。 本文以现浇磷石膏墙体为研究对象,在前期研究基础上,主要采用实验研究方法开展现浇磷石膏墙体轴心受压、偏心受压、理想局部受压和梁端局部受压力学性能研究。 对于轴心、偏心受压墙体试验,共制作了五组高厚比分别为3.75,6.25,8.75,11.25,13.75的缩尺墙体试件共计36个,分别进行了轴心、偏心距20mm、偏心距40mm的墙体试件受压试验。试验表明,破坏形态多以劈裂破坏,压断,表面局部破坏为主;墙体承载力和破坏形态与高厚比、偏心距有密切关系,轴心受压、偏心20mm的受压构件以受压破坏为主,而偏心40mm的受压试件最后表现出受拉破坏特征;初步拟合的高厚比小于8的轴心及偏心受压墙体承载力计算公式分别为:此处公式省略...高厚比大于8的轴心及偏心受压墙体承载力计算公式分别为:此处公式省略...试验结果与有限元分析结果比较相近。 对于理想局部受压试验,共制作了6个1100mm×600mm×200mm的墙体试验原型,在中心100mm×200mm的范围施加均匀局部荷载。试验表明墙体在加载板下方出现了斜向裂缝,最终以裂缝急速发展贯穿墙体破坏;拟定应力扩散角为30°,并通过试验测得的结果进行分析,得到了磷石膏墙体中心均匀局部受压承载力计算公式为:此处公式省略。最后用有限元软件模拟了包括与试验情况一致的、不同墙厚3种模型,分析破坏过程,证明了公式有一定可靠性。 对于无上部荷载影响的梁端局部受压试验,共制作了6个1100mm×600mm×200mm的墙体试验原型,在垂直墙体方向安装钢梁,在钢梁上施加荷载。试验证明在荷载逐渐加大的情况下,梁端有效支撑长度小于实际支撑长度,并在墙体上出现了应力扩散的现象,靠近加载点的一面墙体先出现破坏。通过试验测得的结果分析并化简得到了梁端有效支撑长度近似计算公式:此处公式省略,梁端墙体压应力图形的完整系数η可取0.5,梁端反力对墙体的偏心距可取0.3a0。 最后,文章介绍了低层小开间磷石膏—混凝土混合结构的工程实例,这种结构将工业废渣磷石膏大量的资源化利用,加快了施工速度、节约了工程造价、并且达到了具有保温、隔热、隔声等节能与结构一体化的目标。