新型夯土房屋材料基本力学性能试验与结构性能分析

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传统夯土建筑有着现代建筑无法比拟的生态环保、保温隔热性好和施工方便等优点,在我国广大农村地区被广泛使用。但是由于其自身材料在强度和耐久性上的缺陷,使得传统夯土建筑在历次地震中损毁严重。因此如何改善传统夯土房屋的力学性能是当前生土建筑研究的重点。本文以夯土材料为出发点,通过试验研究和理论分析,提出夯土混合料和新型夯土房屋的概念。夯土混合料是指由土、砂、石按一定比例组成的夯土材料,新型夯土房屋指采用夯土混合料并使用新型夯筑工艺建造的房屋。论文首先探讨了混合料对素土的改良机理及其基本的物理特性。其次对不同配合比,不同最大粒径骨料、不同水泥含量的夯土混合料进行了立方体抗压强度试验研究,分析混合料中各因素对抗压强度的影响,并找出最合理的设计配合比,阐述了夯土混合料在受压时的破坏机理。试验表明当混合料的配比为6:1:3时,试件的抗压强度最高;粗骨料的最大粒径较小时,混合料的强度较高;水泥对混合料的强度提高效果显著。同时本文通过对夯土棱柱体的抗压试验,得到夯土混合料墙体的弹性模量。之后在试验基础上,利用ABAQUS软件对自行设计的新型夯土房屋进行了重力和地震下的受力分析,并与传统夯土房屋的计算结果相比较。结果显示新型夯土房屋在整体刚度上比传统夯土房屋有了一定的提高,位移和应力显著减小。论文最后介绍了采用新型夯筑工艺建造房屋的实践建造过程,包括对夯筑机具的改良和具体的实践操作流程。本文是对传统夯土房屋的改良与创新,对提高夯土类建筑的抗震力学性能有着重要的意义。同时通过新型夯筑工艺的可行性研究,期望能为在我国村镇地区的推广应用奠定基础。
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