近年来我国开始贯彻实行“保护土地资源,保护耕地”这一基本国策,混凝土小型空心砌块逐渐开始代替粘土砖,成为墙体改革的主要材料之一,在我国的建设中得到了广泛的应用。由于砌块砌体的抗剪强度较低,因此如何采取有效的措施来改善砌块砌体的抗裂、抗震性能是一个值得探讨的课题。 对砌体结构施加预应力,可以改善砌体结构材料的特性,提高砌体结构的抗裂、抗震性能及抗剪承载力,而且可以拓宽砌体结构的应用范围,满足砌体结构向高层、抗震、节能环保发展的要求。本文在参考国内外研究的基础上,进行了有竖向荷载的预应力混凝土小型空心砌块砌体抗裂、抗震性能的试验研究,具体的研究内容如下: 模拟房屋底层墙体设计试验模型,进行了有竖向荷载的2片预应力混凝土小型空心砌块墙体和1片普通对比墙体的水平低周反复荷载试验,分析了预应力砌体的抗裂性能、抗剪承载力、滞回特性、骨架曲线、延性、耗能等问题。试验表明施加预应力后,墙体的抗裂承载力、抗剪承载力、变形能力和延性都有所提高,而且墙体受力均匀,材料的性能充分发挥,卸荷后裂缝闭合,墙体“裂而不散”,保持了较好的整体性,具有良好的抗震、抗倒塌性能。 运用有限元分析软件Ansys6.1,模拟试验中的墙体,对有竖向荷载的非预应力墙体及预应力墙体进行了非线性有限元分析,分析结果表明:施加预应力能显著提高墙体的抗裂荷载。 分析了预应力混凝土小型空心砌块砌体的受力、破坏机理,结合试验结果,探讨了预应力砌体抗裂与抗剪承载力的计算公式。 在试验研究和理论分析的基础上,研究了预应力砌体结构的施工工艺,提出了预应力砌体结构的设计和施工建议。