钢板夹心混凝土组合剪力墙的变形能力研究

为研究钢板夹心混凝土组合剪力墙的变形能力,该文基于平截面假定推导了钢板夹心混凝土组合剪力墙的截面曲率延性系数,并利用等效塑性铰假定进一步得到其位移延性系数,通过已有试验结果验证了该计算方法的可靠性。利用该计算方法研究了轴压比、端柱套箍指标、剪力墙高宽比、钢板强度、混凝土强度等参数对钢板夹心混凝土组合剪力墙位移延性系数的影响。研究表明:通过控制剪力墙轴压比,适当提高端柱套箍指标,使用低强度钢材以及设置有效构造隔板可有效保证剪力墙的变形能力。

钢板夹心混凝土组合剪力墙试验研究

本文完成了8片钢板夹心混凝土组合剪力墙面内抗震性能试验,研究了钢板夹心混凝土组合剪力墙的承载力、抗震性能及破坏模式,以及剪跨比、含钢率和栓钉间距对其性能的影响.研究表明,剪跨比1.0～1.5的所有试件破坏形态均为压弯破坏;试件滞回曲线比较饱满,极限位移角大于或接近1/100,试件的耗能能力及变形能力均较强;剪跨比小于1.5时,钢板的抗剪能力发挥充分,试件的变形能力较好;含钢率越大,抗侧承载力越高,变形能力相对强;在试验所采用的栓钉间距范围内,栓钉间距对试件承载力、变形、延性性能影响均不明显.基于叠加原理提出了钢板夹心混凝土剪力墙压弯承载力的建议公式,该公式与试验结果吻合较好,并具有适当的安全度.

无粘结预应力钢板夹心混凝土组合板滑移性能分析

目的钢板与混凝土界面相对滑移是影响组合板承载力和刚度的主要因素,明确界面相对滑移分布规律及影响因素.方法利用弹性理论,建立考虑预应力钢筋内力增量和滑移刚度影响的界面相对滑移微分方程,给出对称集中荷载作用下的滑移计算公式.结果组合板最大滑移发生在组合板端部,并沿组合板纵向向跨中逐渐减小,跨中滑移为零,组合板的滑移随着连接刚度增加、含钢率增加及混凝土强度等级提高而减小.结论连接刚度是影响预应力组合板界面滑移的主要因素,混凝土强度等级、含钢率影响相对较小,预应力钢筋内力增量对滑移影响很小,可以忽略其影响.

预制夹心混凝土墙板连接件性能研究

通过研究预制夹心混凝土墙板连接件不同间距、夹心保温层不同厚度的连接件末端挠度,分析连接件正常使用时受力极限状态下的变形情况,给出了连接件不同间距的夹心保温层的合理厚度。随着夹心保温层厚度的增加,连接件对墙板传热系数的影响逐渐提高;随着连接件间距的增加,连接件对墙板传热系数的影响逐渐降低。通过抗震试验,研究了满足北京80%居住建筑节能设计标准的夹心墙板连接件间距300 mm、夹心保温层厚度100 mm的抗震性能,结果表明,试件具有较好的整体工作性能,试件保温板与外叶板具有较好的整体性,试件滞回曲线均较为饱满,累计耗能随加载过程不断增大,具有较好的抗震耗能能力。

基于变分理论的钢板夹心混凝土组合板界面剪力分析

利用变分理论,建立组合板界面剪力的计算微分方程,给出均布荷载下的界面剪力计算公式.计算结果表明,组合板最大界面剪力发生在跨中,并沿组合板跨度方向向端部呈非线性逐渐减小;组合板界面剪力随着连接刚度及外荷载的增加而增加,随着钢的面积分数的增加、混凝土强度等级的提高而减小;连接刚度与外荷载是影响组合板界面剪力的主要因素.

钢板夹心混凝土组合构件非弹性变形性能试验研究

本文通过9根简支、4根压弯钢板夹心砼组合受弯构件的试验,观测了试件的破坏形态和变形特征,分析了截面的纵向应变特点和对结构的影响;分析了M—φ曲线特性,提出了塑性曲率和塑性转角的计算公式。试验结果表明,钢板夹心砼结构具有较高的强度和良好的延性。

预应力钢板夹心混凝土组合板界面剪力分析

针对预应力钢板夹心混凝土组合板刚度大,承载力高,变形小的特点,利用弹性理论,建立了考虑预应力筋内力增量和滑移刚度影响的组合板界面剪力的计算微分方程,给出对称集中荷载下的界面剪力计算公式.计算结果表明,组合板最大界面剪力发生在跨中,沿板长向端部逐渐减小,端部界面剪力近似为零;组合板的界面剪力随着连接刚度、外荷载的增加而增加,随着钢板面积的增加而减小,预应力筋内力增量对界面剪力影响很小,一般在5%左右;连接刚度与外荷载对界面剪力变化影响较大.

双钢板夹心混凝土渡槽托举效率系数研究

为解决传统渡槽自重大、抗渗措施麻烦及抗震设计等问题,采用有限元软件ABAQUS建立了双钢板夹心混凝土简支梁和双钢板夹心混凝土渡槽非线性有限元模型,沿用栓钉的荷载-滑移曲线模拟了相同尺寸双钢板夹心混凝土梁和素混凝土梁在相同荷载和约束条件下的挠度,得到两种结构形式的刚度关系,验证了栓钉间距对结构刚度的影响规律,提出了渡槽托举效率的概念,有利于渡槽结构设计。

基于传递率函数的预制混凝土夹心保温墙板连接件损伤识别

为解决预制混凝土夹心保温墙板中连接件检测困难问题,提出了基于传递率函数的连接件损伤识别方法。首先介绍了传递率函数原理,建立了用于检测预制混凝土夹心保温墙板中损伤连接件的传递率函数理论模型,得出可用预制混凝土夹心保温墙板物理参数表示的传递率损伤指标(transmissibility damage indicator,TDI)。分析理论模型的检测机理表明,该方法不仅可以判断连接件损伤程度而且检测结果不受未被检测损伤连接件干扰。分别设置单损伤和多损伤工况,通过缩尺模型试验,验证了所提出检测方法的可行性,试验结果表明,损伤连接件和无损连接件的TDI指标之间存在着明显的不同,差异达到39.2%,所提出方法可以有效确定连接件的损伤状态与程度,且多损伤工况下其他未被检测的损伤连接件对检测结果无影响。进一步通过数值模拟结果测试所提出方法的抗噪性,建议使用该方法时,保证信噪比在40 dB以上,从而保障方法的鲁棒性。

混凝土夹心保温墙体的保温层厚度优化

研究居住建筑采用不同保温墙体的节能效果,介绍混凝土夹心保温墙体构造,运用理论计算满足节能的最小保温厚度及其热工参数.以严寒地区某居住建筑为研究对象,通过DeST能耗模拟软件建立模型,分别研究挤塑聚苯板、岩棉、聚氨酯和真空绝热板夹心保温材料在不同厚度下对建筑能耗的影响,利用全生命周期法分析其经济性,Matlab曲线拟合净现值确定保温材料最优厚度.结果表明,4种保温材料相同厚度下保温隔热性能依次是真空绝热板、聚氨酯、挤塑聚苯板、岩棉,其对应最优厚度分别为20、50、75和90 mm.

装配式混凝土夹心保温外墙结构实体火灾试验研究

为验证装配式混凝土夹心保温外墙结构的防火性能,本文对一种使用PE棒及装配式建筑MS密封胶进行接缝封堵并使用木砖窗口构造的装配式混凝土夹心保温外墙板结构进行了全尺寸实体火灾试验,采集并对比分析了着火房间温度、着火房间外立面接缝处温度、着火房间窗框处温度等数据。结果表明,PE棒及装配式建筑MS密封胶接缝封堵能够起到良好的隔热作用,阻止火焰在保温材料内部蔓延;木砖窗口构造在火灾初期能够起到一定阻火隔热的保护作用,但随着木砖炭化,依然会造成火焰蔓延;在保证施工工艺的条件下,装配式夹心保温外墙板结构可以有效避免火灾通过外墙进行蔓延。

部分组合混凝土夹心板在温度作用下的力学行为

为了减轻作为建筑围护结构时混凝土夹心板因承受内外叶温度差作用而导致墙体开裂或破坏的情况,对其在温度作用下的内力和变形进行研究。将混凝土夹心板内外叶连接件匀质化,并假设内外叶混凝土只产生弯曲变形且内外叶的弯曲曲率不同,推导出混凝土夹心板的界面应力的解析解,从而得到夹心板内外叶最不利截面位置及其内力和挠度的理论计算公式,并利用有限元软件ABAQUS对理论公式进行验证。结果表明:理论公式与有限元分析结果吻合较好,且部分组合混凝土夹心板内外叶的跨中最不利截面内力与连接件刚度无关,跨中最大挠度随连接件刚度增大而增大,但增幅很小。

预制混凝土夹心保温墙板技术研究进展

在“双碳”目标下,集结构、保温和装饰于一体的预制混凝土夹心保温墙板逐渐成为装配式建筑发展的必然趋势。预制混凝土夹心墙板的力学性能一直是研究热点,随着我国对建筑节能要求的提高以及超低能耗概念的深入,墙板的高效保温性也受到学者们的关注。论文对预制混凝土夹心保温墙板的平面外抗弯和平面内抗剪切的相关研究工作进行总结,探讨分析近年来墙板保温效率的进展,提出现阶段的研究重点以及发展的方向。

预制混凝土夹心保温外墙板拉结件系统火灾后性能研究

为研究预制混凝土夹心保温外墙板中不锈钢拉结件系统在火灾后的抗剪性能,以某实体项目拆除墙板为研究对象,通过3 h内叶板和1 h外叶板的耐火试验模拟火灾的影响,分别进行了耐火试验前后非破坏性力学试验和耐火试验后破坏性力学试验,并与板式拉结件标准剪切试件进行了对比。结果表明:受极端火灾影响后,不锈钢拉结件系统抗剪承载力明显降低,但仍可达到拉结件设计对应的承载力试验值的1.6倍;不锈钢拉结件系统抗剪刚度明显降低,但在自重荷载标准值作用下位移约1.0 mm,低于北京市地方标准规定的限值2.5 mm;大位移时的破坏模式仍为拉结件受压侧失稳与受拉侧混凝土锚固破坏,且荷载下降不超过峰值荷载的15%。

采用板式FRP拉结件的装配式混凝土夹心墙板受弯性能研究

为进一步研究采用板式FRP拉结件的装配式混凝土夹心墙板受弯性能,文章基于通用有限元软件ABAQUS建立数值模型研究了拉结件布置方式、以及混凝土肋厚度对试件平面外初始刚度的影响。研究结果主要表明:对于不带肋的试件,拉结件间距减小会抑制试件平面外剪切变形,使试件平面外刚度逐渐增大;对于带肋的试件,平面外刚度随拉结件间距的增大呈现先增大后减小的趋势;混凝土肋厚度的增加会提高试件平面外刚度,但上升幅度随拉结件间距的减小而降低。

预制混凝土夹心墙板热工性能模拟与计算分析

采用有限元软件ABAQUS对4块采用不同连接件的预制混凝土夹心墙板的热工性能进行模拟,并将模拟值与试验值进行对比分析;同时,对拉接件的热桥效应进行理论计算并分析。结果表明:与无连接件的预制墙板相比,采用纤维连接件的墙板的传热系数提高8%,而采用金属连接件的墙板分别提高20.9%与14.3%;由于软件模拟与真实试验条件存在一定偏差,导致二者的结果存在一定程度的误差;修正的区域法可较准确的计算墙板的热阻,可为计算墙板的热阻值提供依据。

夹心秸秆混凝土砌块试点建筑墙体保温性能试验研究

对夹心秸秆混凝土砌块试点建筑墙体进行了保温性能试验。试验测得夹心秸秆混凝土砌块墙体处夹心秸秆混凝土砌块传热系数为1.04 W(/m2.K),钢筋混凝土芯柱位置传热系数为1.96 W(/m2.K);作为对照混凝土空心砌块墙体处混凝土空心砌块传热系数为1.40 W(/m2.K),钢筋混凝土芯柱位置传热系数为1.82 W(/m2.K)。实验结果与前期实验室试验结果吻合较好。钢筋混凝土芯柱部位为保温隔热薄弱区,需采取加强保温的措施。

纤维混凝土夹心秸秆压缩块砌块霉变效果实验研究

将纤维混凝土夹心秸秆压缩块砌块放入恒温恒湿箱中,模拟高温高湿环境,在温度为30℃,相对湿度为90%条件下放置10d,然后将内部的小麦秸秆砌块取出,观察其表面变化并利用平板菌落计数法测量霉菌数量。实验表明,在此条件下小麦秸秆砌块并没有发生霉变,表面没有菌落生成。

预制混凝土夹心保温墙板结构性能研究综述

预制混凝土夹心保温墙板具有良好的经济效益和环境效益,作为低能耗绿色环保的预制墙体,可契合当前建筑产业装配化和住宅建筑节能化的发展趋势,将成为“双碳”目标下建筑业控制碳排放量的有效手段。介绍了预制混凝土夹心保温墙板的现有研究,对墙板的构造特征、结构性能和设计方法进行归纳总结。结果表明应将复合度作为衡量墙板结构性能的重要指标并在结构设计中得到体现;应将墙板内连接件性能的退化趋势引入到设计方法中,进而完善结构计算模型;应尽快提出统一设计标准,促进承重式完全复合墙板的发展和应用。

预制混凝土夹心保温墙板的应用思考

作为新型墙材的预制混凝土夹心保温墙板具有承重和保温的双重性能,在装配式混凝土结构中得到了广泛推广。预制混凝土夹心墙板包括外叶墙、内页墙及保温层,被划分为复合墙板。由于其整体性能优异,与传统墙体的外保温与内保温相比能够达到与结构同寿命,因此得到广泛应用。但是,由于现阶段预制混凝土夹心保温墙板的规范不健全,生产工艺不成熟仍然存在许多问题。本文阐述了预制混凝土夹心保温墙板的优异性能及系列问题,并对今后预制混凝土夹心保温墙板的研究工作进行了展望。