某工程预制混凝土外挂墙板设计探究

预制混凝土外挂墙板适用各种类型的主体结构和外立面要求。结合工程实例,对预制混凝土外挂墙板设计中的变形形式、连接节点、安装、试验等问题进行设计研究,从外挂墙板适应主体结构的变形入手,分析要求外挂墙板小震弹性、连接节点中震弹性且大震不屈服。主要研究一种点支承转动型预制混凝土外挂墙板的连接节点,通过对该节点的设计、有限元分析、安装、试验,表明该节点具有良好的受力性能、构造简单、施工方便,安装一次到位定位,减少高空作业吊装时间,并可调节施工和安装误差。

装配式低层混凝土墙板农房设计要点及工程应用

乡村振兴是国家当下的重要战略之一,而乡村建设面临农村青壮年劳动力不足、质量监管的“三无”状态等问题,因此,装配式农房是乡村振兴的一个思路。基于国家现行标准和现有装配式建筑技术体系的基础上,本文提出一种用于农房建设的装配式低层混凝土墙板结构体系,结合某农房项目,从建筑设计、结构设计和预制构件及节点设计等关键问题进行探索,项目实践结果表明:1)装配式低层混凝土墙板结构体系适用于农房建设;2)农房建设应满足模数化、标准化、系列化;3)绿色农房建设应考虑预制构件生产、运输、安装等因素。

预制轻混凝土保温外墙板抗弯性能试验研究

为研究预制轻混凝土保温外墙板抗弯性能,开展了预制轻混凝土外墙板足尺抗弯试验,通过砖块均布加载直至试件破坏,试验测试了预制轻混凝土外墙板的变形、裂缝和破坏形式,结果显示,面层、保温层和轻混凝土层无开裂、脱落等现象。采用有限元软件ABAQUS模拟试件,研究轻混凝土强度、面层厚度对墙板开裂荷载和极限承载力的影响等,结果表明轻混凝土强度和面层厚度增加均可以提高墙板的抗弯承载力。对吊装节点进行抗拉试验,墙板下端节点呈脆性破坏,需设置抗剪加强筋,上端节点在试验中无裂缝出现,挠度较小。

不同螺栓连接装配式墙板抗震性能

分别对3片拉力螺栓连接墙板和3片剪力螺栓连接墙板进行低周反复荷载试验,对比研究2种螺栓连接的装配式墙板抗震性能;分析各螺栓连接墙板位移组成及其对总变形的贡献,并探讨墙板水平缝传力机理及节点潜在破坏形态。研究结果表明:采用2种不同螺栓连接的墙板均满足低层建筑安全性,但在传力模式、破坏形态、承载能力、刚度及耗能等方面存在差异。螺栓连接墙板水平缝张开是导致墙板刚度减小的主要因素。基于节点破坏形态计算的水平缝抗弯承载力与试验结果吻合较好。

平移式预制混凝土外挂墙板框架足尺低周往复试验研究

为研究平移式预制混凝土外挂墙板的抗震性能,设计了单层足尺钢框架模型进行低周往复荷载试验.钢框架由下端固定、上端滑动连接节点外挂5片预制混凝土墙板组成,试验过程中主要记录了框架位移、节点与墙板的变形和应变.结果表明:初始加载阶段平移式预制混凝土外挂墙板对主体结构的刚度贡献较小,随着加载位移的提升,预制混凝土外挂墙板上部节点变形达到极限,开始参与主体结构受力,结构整体刚度有所增加;随着加载位移的进一步提高,主体结构与外挂墙板产生损伤,刚度逐步下降.在试验全过程中,预制混凝土外挂墙板连接节点始终保持弹性状态,上节点角钢与螺栓的相对位移不大于50 mm,说明新型平移式外挂墙板节点具有较大的安全储备且不易发生脱落.

平移式预制混凝土外挂墙板设计与应用

依托东升和府10号楼住宅工程,对平移式预制混凝土外挂墙板设计与应用进行研究,分析墙板板型划分原则、运动模式及常用点支撑节点构造,提出轻量化的新型预制墙板平移式连接节点构造,结合规范要求对墙板设计方法进行分析,总结墙板设计关键点,并给出实际算例。研究结果表明,平移式预制混凝土外挂墙板设计方法及连接节点构造可满足设计及使用要求。

预制混凝土外墙板与传统砌块外墙的直接成本对比分析

目前住宅建造的工业化程度较低,墙体施工仍以现场手工操作为主的湿作业如砌筑、抹灰和装饰工程。而预制混凝土外墙板的应用,将从很大程度上改变这种状况。介绍了国内外预制装配式住宅的发展状况及其与传统施工在造价构成和施工流程方面的不同特点。运用预算软件和定额组价的方法,对预制混凝土外墙板与传统砌块外墙进行直接成本的对比分析,并就影响成本的关键因素进行敏感性分析,提出推广预制混凝土外墙板应用的相关建议。

节能住宅预制墙板体系研究

节能住宅预制墙板体系是为适应建筑墙体改革和建筑节能的需要而研制开发的一种新型住宅建筑墙板体系,通过试点工程,介绍了节能住宅墙板体系的研制背景,热工性能,材料特性。

预制混凝土夹心墙板热工性能模拟分析

对预制夹心墙板的热工性能进行数值模拟并分析,研究保温层的导热系数及其厚度、内外叶墙板厚度、连接件导热系数对墙板传热系数与热惰性指标的影响,结果表明,夹心保温层的导热系数与厚度对预制墙板传热系数的影响较大,混凝土层的厚度对墙板热惰性指标的影响较大。模拟结果可为预制夹心墙板的热工设计提供依据。

预制钢筋混凝土剪力墙结构抗震性能研究进展(Ⅱ):结构性能研究

阐述了预制钢筋混凝土剪力墙结构抗震性能研究的重要性和预制钢筋混凝土剪力墙结构抗震性能研究的最新进展。综述了国内外预制钢筋混凝土剪力墙结构设计规范以及设计方法的研究进展。指出常规预制装配式钢筋混凝土剪力墙结构的抗震性能较差,在地震作用下,主要靠结构构件连接处的损伤和结构构件损坏来消耗能量;无粘结后张拉预应力预制混凝土剪力墙结构,在地震作用下具有自恢复中心能力和良好的抗震能力,但该结构体系的耗能能力不足。认为在预制钢筋混凝土剪力墙结构中设置耗能减震元件,或将预制钢筋混凝土剪力墙结构设计成隔震结构,将有效提高预制钢筋混凝土剪力墙结构的抗震性能。该类预制装配式剪力墙结构的抗震性能有待于进一步研究。

预制混凝土夹心保温墙体FRP连接件试验方法综述

目前工程中常用的预制混凝土夹心保温墙体连接件主要有不锈钢连接件和纤维增强复合材料(FRP)连接件两类。其中,FRP连接件强度高、导热系数低、耐腐蚀性能和抗火性能较好,应用前景广阔。内力分析表明,FRP连接件在混凝土板中拔出和剪切承载力是影响墙体安全的关键因素。此外,FRP连接件在混凝土碱环境中的耐久性以及配FRP连接件的预制夹心保温墙体的抗火性能也是影响墙体全生命安全的关键因素。系统总结了当前常用的FRP连接件力学性能、耐久性能以及抗火性能试验方法,对其优缺点进行了对比与分析,并提出了相应的选用建议。

预制夹芯保温墙体FRP连接件的力学性能试验

针对预制夹芯保温墙体中FRP连接件的受力性能直接影响到墙体安全性的问题,以上海市某安居工程为背景,通过FRP连接件的拔出试验和抗剪试验,对FRP连接件的抗拔承载力、抗剪承载力、破坏形态、荷载-滑移关系与荷载-应变关系进行了研究.结果表明:FRP连接件的抗拔承载力为23.5 kN,平面内和平面外两种不同布置方案的抗剪承载力分别为19.6 kN和12.6 kN,满足工程设计要求,并具有较大的安全储备.并对预制夹芯保温墙体的热工性能进行了研究,结果表明:采用FRP连接件的预制夹芯保温墙体的传热系数K=0.407 W·(m2·K)-1,满足国家建筑节能标准要求.

螺栓连接装配式混凝土墙板结构水平缝的抗震性能研究

为改善装配式混凝土墙板结构体系的抗震性能,提出了一种高强螺栓-连接钢板拼接式螺栓连接节点,建立了墙板结构的精细化有限元模型。通过改变轴压比,箍筋间距,节点位置,螺栓和连接钢板的尺寸、数量和布置等因素,探究各参数对该墙板结构体系力学性能的影响。分析结果表明:和试验值相比,正负向的最大平均承载力和最大平均位移相差均在14%以内;改变轴压比对新型螺栓连接装配式混凝土墙板结构的承载能力和刚度等力学性能影响最大;在一定范围内减小螺栓的使用数量会降低结构的承载力,同时会在一定程度上提高结构的延性;改变螺栓直径和钢板厚度对结构的力学性能影响不大,但减小钢板厚度会使得钢板发生屈服;改变箍筋间距和混凝土强度对结构的承载能力有一定的影响;改变节点位置对结构的初始刚度有较大影响。

预制夹心保温墙体高性能拉结件的研发

预制夹心保温墙体中通常采用GFRP(玻纤加固复合材料)拉结件,该材料强度高、耐久性好,且具有较低的传热系数,在保证拉结件承载能力的基础上,可有效防止墙体中出现热桥。根据拉结件的实际受力条件,结合GFRP材料性能参数,合理地设计拉结件构造形式及尺寸,并通过试验验证,从而开发承载力较大的GFRP拉结件。

预制混凝土夹心保温墙体棒状不锈钢连接件研发与抗拔性能试验研究

研发了一种适用于预制混凝土夹心保温墙体的棒状不锈钢连接件,该连接件由不锈钢棒、倒锥形十字肋和套环组成,具有锚固性能好、便于安装的特点。通过拔出试验,对其拔出破坏形态与抗拔承载力等进行了较为系统的研究。结果表明:棒状不锈钢连接件的拔出破坏形态为连接件端部混凝土劈裂破坏;破坏时连接件自身应变较小,极限应变为屈服应变的40%;连接件的抗拔承载力为14.8k N,具有较大安全余量。

预制夹芯保温墙体保温连接件研究现状

介绍了预制夹芯保温墙体中保温连接件的相关特性,总结了国内外保温连接件力学性能、保温连接件与混凝土锚固性能影响因素研究现状,参考相关规范并确定保温连接件应用技术要求,对保温连接件研究方向进行了展望。

预制夹芯保温墙体FRP连接件抗拉强度加速老化试验研究

基于ACI 440.3R-04规定的试验方法,将60根FRP连接件分别放入40,60℃的模拟混凝土环境中进行加速老化试验,侵蚀时间分别为3.65,18.00,36.50,92.00,183.00d.采用扫描电子显微镜(SEM)对侵蚀前后FRP连接件的微观形貌进行了观测,发现侵蚀后FRP连接件劣化区域内的纤维不断被腐蚀,与周围树脂之间出现了明显的脱黏现象,且随着侵蚀时间的延长和温度的提高这种脱黏现象更加明显.在40,60℃模拟混凝土环境作用下,侵蚀183.00d后,FRP连接件的抗拉强度分别下降了32.91%,38.85%.基于阿列纽斯方程提出了模拟混凝土环境下FRP连接件抗拉强度的退化模型.

预制夹芯保温墙体FRP连接件抗拔性能试验研究

预制夹芯保温墙体是集承载与保温一体化的新型预制保温墙体。该墙体由内外叶钢筋混凝土板、中间保温层及纤维增强塑料(FRP)连接件组成,其中FRP连接件是连接内外叶钢筋混凝土板的关键部件,其受力性能直接影响墙体的安全性。本文以上海市某安居工程为背景,基于拔出试验对FRP连接件的抗拔承载力、破坏形态、荷载-滑移关系及荷载-应变关系等进行了较为系统的研究。研究表明,试件均发生了混凝土劈裂破坏;试件的抗拔承载力为23.5kN,为抗拔荷载设计值的14.3倍,满足工程设计要求,并具有较大的安全储备。最后,提出了预制保温墙体FRP连接件的抗拔承载力计算方法。

新型泡沫混凝土轻质墙板外挂节点力学性能试验研究

外挂墙板在建筑结构中广泛应用,新型泡沫混凝土外挂墙板与框架的连接节点对这种结构的安全性及可靠度有重要的影响。为研究该连接节点的受力机理及破坏模式,对两种配合比的泡沫混凝土分别预埋两种不同形式的节点,对其进行节点抗弯试验以及节点抗剪试验研究,系统对比不同形式的连接节点以及不同配合比的泡沫混凝土墙板对节点承载力的影响,分析墙板在荷载作用下的裂缝开展情况以及荷载-位移曲线。试验结果表明:双面钢板节点有良好的承载力、节点破坏后于墙板本身破坏,能实现墙板与框架安全有效的连接;在预埋双面钢板节点情况下,无陶粒配合比的泡沫混凝土与预埋节点的协同工作性能优于陶粒配合比的泡沫混凝土。

预制夹心保温墙板钩形钢芯复合连接件拉拔试验研究

针对一种新型预制夹心保温墙板钩形钢芯复合连接件开展拉拔试验,对其抗拔承载力、破坏形态、荷载-滑移关系与荷载-应变关系等进行了较为系统的研究。研究表明,试件均发生混凝土锥体破坏;试件破坏时滑移量均较小;钩形钢芯复合连接件的钩头与双层钢筋节点相连会显著提高抗拉承载力;当试件其他条件相同时,连接件抗拔承载力随着混凝土强度等级提高而增大;钩形钢芯复合连接件的抗拔荷载试验值均在设计值5倍以上,均能满足工程设计要求,具有足够的安全储备。