藏式石墙体抗压性能研究

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由于西藏民居具有就地取材、石材抗压强度高、结构使用寿命长、砌筑工艺独特、带有浓厚的宗教与地域民族特色等特点,西藏民居被列入世界文化遗产,记载着当地精湛的技术工艺和独特的文化气息,具有较高的研究价值。毛石与黄泥组砌的墙体作为西藏毛石砌体主要承重构件,历史悠久且具有独特的地域性。实地调研发现藏式石木结构房屋施工质量参差不齐,大多数未采用有效的构造措施,石墙体整体抗压性能较差。因此,找到适合当地做法,又满足藏式石墙体抗压强度要求的设计方法为之重要。本文砌筑两片石墙体试件,研究此类石墙体的抗压性能,分析石墙体抗压性能影响因素。并通过有限元软件ANSYS/LS-DYNA建立了一整套关于藏式石墙体抗压性能数值模拟技术体系,对比试验验证数值分析的正确性。在此基础上,开展了两个工况。工况一建立了六片石墙,每片石墙的黄泥含量不同,分析不同含量黄泥对藏式石墙体抗压性能的影响。工况二同样建立了六片墙,分为三组,每组两片。每组石墙体黄泥含量相同,石块大小不同,分析相同黄泥含量下,不同石块数目对石墙体抗压强度的影响。本文主要研究内容和研究成果如下:1)对石墙体试件进行轴心抗压试验,观察结构在各级竖向荷载作用下的破坏形态,分析石墙体的抗压薄弱部位。2)得到关于藏式石墙体简单快捷高效的一套数值模拟技术。为之后研究此类结构提供了参考价值。3)得到黄泥含量对石墙体抗压强度的影响。分析不同黄泥含量下石墙体在竖向位移作用下的变形性能、石墙体的应力分布和传力路径的变化。4)得到相同黄泥含量相同黄泥含量下,不同石块数目对石墙体抗压强度的影响。分析每组石头数目不同石墙体的变形性能和开裂性状;分析不同构造措施对石墙体抗压性能的影响。本文的研究成果为我国西藏地区的石木结构房屋石墙体提供了有效的设计和施工建议,也可为相关此类结构的研究提供参考。
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