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火灾下腹板开孔轻钢龙骨墙体温度场数值模拟分析
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作者 李明 王玉银 +1 位作者 孙建运 孙鹏程 《建筑科学与工程学报》 CAS 北大核心 2015年第3期89-95,共7页
采用有限元分析软件ABAQUS建立了腹板开孔轻钢龙骨围护墙体温度场分析模型,阐述了模型中的若干关键问题,如受火面与背火面边界条件,石膏板、岩棉和钢材的热工性能参数及材料间的接触条件等,并将模拟结果与相关试验结果进行对比。在此基... 采用有限元分析软件ABAQUS建立了腹板开孔轻钢龙骨围护墙体温度场分析模型,阐述了模型中的若干关键问题,如受火面与背火面边界条件,石膏板、岩棉和钢材的热工性能参数及材料间的接触条件等,并将模拟结果与相关试验结果进行对比。在此基础上,分析了相关参数对腹板开孔轻钢龙骨墙体背火面的最高温度和平均温度的影响规律。结果表明:该模型可有效模拟该类墙体在火灾下的温度分布;龙骨截面高度与石膏板层数及布置方式均可在较大程度上影响墙体背火面的最高温度与平均温度;腹板开孔排数只对背火面最高温度影响较大,对平均温度则影响不大。 展开更多
关键词 腹板开孔轻钢龙骨墙体 温度场 数值模拟 火灾 耐火极限
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腹板开孔轻钢龙骨墙体的传热性能 被引量:3
2
作者 宋力 《低温建筑技术》 2007年第2期101-102,共2页
以腹板开孔轻钢龙骨复合墙体为研究对象,利用ANSYS有限元分析软件建立了开孔轻钢龙骨墙体传热性能的有限元分析模型。对比分析了相同条件下开孔轻钢龙骨墙体与不开孔轻钢龙骨墙体的传热系数,在此基础上对孔洞排数、孔洞几何尺寸进行了... 以腹板开孔轻钢龙骨复合墙体为研究对象,利用ANSYS有限元分析软件建立了开孔轻钢龙骨墙体传热性能的有限元分析模型。对比分析了相同条件下开孔轻钢龙骨墙体与不开孔轻钢龙骨墙体的传热系数,在此基础上对孔洞排数、孔洞几何尺寸进行了参数分析,得到孔洞排数与孔洞长度是影响腹板开孔轻钢龙骨墙体传热性能主要参数的结论,上述研究可为轻钢龙骨墙体在我国寒冷地区的应用提供设计参考。 展开更多
关键词 轻钢龙骨墙体 传热系数 腹板
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反复荷载下的腹板开孔轻钢龙骨砌体围护墙体抗冲击性能建模分析
3
作者 郭卫松 《华南地震》 2023年第3期175-182,共8页
针对现有围护墙体抗冲击性能分析模型存在的分析效果差的问题,在考虑反复荷载的前提下,设计腹板开孔轻钢龙骨砌体围护墙体抗冲击性能模型。根据围护墙体的组成结构、材料性能,构建相应的有限元模型。根据地震数据生成反复荷载,模拟反复... 针对现有围护墙体抗冲击性能分析模型存在的分析效果差的问题,在考虑反复荷载的前提下,设计腹板开孔轻钢龙骨砌体围护墙体抗冲击性能模型。根据围护墙体的组成结构、材料性能,构建相应的有限元模型。根据地震数据生成反复荷载,模拟反复荷载的加载过程。设置位移、变形、位移延性和刚度退化量作为抗冲击性能的量化测试指标,通过有限元模型数据的提取与计算,得出最终的抗冲击性能分析结果。经过实验分析,发现设计模型的输出结果与实测结果基本一致,能够将数据偏差控制在0.1以下,即设计围护墙体抗冲击性能模型具有良好的分析效果。 展开更多
关键词 反复荷载 腹板孔轻钢龙骨 砌体围护墙体 抗冲击性能
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均布荷载作用下腹板开孔轻钢龙骨墙体受弯性能试验研究 被引量:3
4
作者 常熤存 王玉银 +1 位作者 林敬木 耿悦 《建筑结构学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第4期297-308,共12页
为研究腹板开孔轻钢龙骨墙体中覆面板材对墙体受弯承载力的贡献,考虑龙骨腹板高度、自攻螺钉间距等参数的影响,对5片腹板开孔的轻钢龙骨墙体标准单元在均布荷载作用下的受弯性能进行了试验研究,分析试件的承载力、破坏模式、挠度、应变... 为研究腹板开孔轻钢龙骨墙体中覆面板材对墙体受弯承载力的贡献,考虑龙骨腹板高度、自攻螺钉间距等参数的影响,对5片腹板开孔的轻钢龙骨墙体标准单元在均布荷载作用下的受弯性能进行了试验研究,分析试件的承载力、破坏模式、挠度、应变和剪力滞效应等。基于试验结果,建立了可考虑剪力滞效应的腹板开孔轻钢龙骨墙体标准单元有限元模型,将试验结果与有限元计算结果进行对比,验证了模型的可靠性。基于有限元模型,研究了石膏板厚度、龙骨间距和腹板高度对石膏板有效宽度的影响。试验结果表明:开设细长孔洞对龙骨腹板削弱较大,会引起剪力滞效应,并导致墙体在均布荷载作用下在支座附近发生腹板的剪切屈曲;对于厚度为100~200 mm的墙体,竖龙骨与石膏板间的自攻螺钉间距取300 mm即可保证石膏板与龙骨共同工作;在开孔比率相同的前提下,随着腹板高度的增加,墙体抗弯刚度及受弯承载力均有显著提高。所建立的腹板开孔轻钢龙骨墙体标准单元实体有限元模型能够合理考虑剪力滞效应,与试验结果吻合良好,试件初始刚度和承载力预测值与试验结果最大相差分别不超过6%和4%。有限元参数分析结果表明石膏板有效宽度主要受龙骨腹板高度影响。 展开更多
关键词 腹板孔轻钢龙骨 外围护墙体 石膏板 墙体标准单元 静力试验 受弯性能
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腹板开孔轻钢龙骨复合墙体截面参数对传热的影响 被引量:8
5
作者 王昭俊 崔永旗 张素梅 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第10期1786-1788,1792,共4页
对腹板开孔轻钢龙骨复合墙体截面参数如钢龙骨翼缘宽度、龙骨厚度、龙骨宽度和龙骨间距对墙体传热的影响和热桥问题进行模拟研究.结果表明:龙骨翼缘宽度对墙体传热系数影响不大,对墙体局部多维传热影响较大;龙骨宽度对墙体传热系数影响... 对腹板开孔轻钢龙骨复合墙体截面参数如钢龙骨翼缘宽度、龙骨厚度、龙骨宽度和龙骨间距对墙体传热的影响和热桥问题进行模拟研究.结果表明:龙骨翼缘宽度对墙体传热系数影响不大,对墙体局部多维传热影响较大;龙骨宽度对墙体传热系数影响很大,龙骨宽度越小,热桥现象越严重;墙体传热系数随龙骨厚度的增加呈线性上升,龙骨截面越厚,热桥现象越突出;热桥占墙体总面积的比例随龙骨间距增加而减小,墙体的传热系数相应减小,而对钢龙骨的热桥效应影响甚微. 展开更多
关键词 传热 截面参数 轻钢龙骨复合墙体 腹板
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腹板开孔轻钢龙骨复合墙体传热性能试验 被引量:10
6
作者 武胜 张素梅 杨华 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第4期550-555,共6页
为进一步探讨优化轻钢龙骨复合墙体传热性能的有效途径,扩大其在我国寒冷地区的应用,采用热电偶测温方法进行了腹板开孔、带外保温层腹板开孔轻钢龙骨复合墙体传热性能的试验研究,重点考察了墙体的传热系数和测点温度,并与有限元建模分... 为进一步探讨优化轻钢龙骨复合墙体传热性能的有效途径,扩大其在我国寒冷地区的应用,采用热电偶测温方法进行了腹板开孔、带外保温层腹板开孔轻钢龙骨复合墙体传热性能的试验研究,重点考察了墙体的传热系数和测点温度,并与有限元建模分析所得墙体的平均传热系数和测点温度进行细致对比.结果表明:腹板开孔可以降低轻钢龙骨墙体的热损失,从而削弱龙骨所在部位的热桥效应,显著提高墙体的保温性能.两种试验方案的墙体传热系数分别为0.315W/(m2·K)、0.250W/(m2·K),可以满足我国寒冷地区居住建筑围护结构节能50%的传热系数限值要求. 展开更多
关键词 轻钢龙骨复合墙体 腹板 传热性能试验 有限元分析
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腹板开孔轻钢龙骨围护墙体隔声试验 被引量:2
7
作者 杨晓杰 刘强 +2 位作者 孙鹏程 孙建运 杨华 《低温建筑技术》 2014年第10期39-42,共4页
腹板开孔轻钢龙骨围护墙体是一种新型保温轻型墙体。与传统轻钢龙骨墙体相比,该类墙体厚度较薄,隔声性能相对较差。为此,通过混响室法,进行了2片腹板开孔轻钢龙骨围护墙体的隔声性能足尺测试试验,测量了墙体的隔声量与临界吻合频率,并... 腹板开孔轻钢龙骨围护墙体是一种新型保温轻型墙体。与传统轻钢龙骨墙体相比,该类墙体厚度较薄,隔声性能相对较差。为此,通过混响室法,进行了2片腹板开孔轻钢龙骨围护墙体的隔声性能足尺测试试验,测量了墙体的隔声量与临界吻合频率,并分析了墙体一侧设置砂浆保护层对墙体隔声性能的影响,在此基础上,提出了墙体的隔声设计建议。 展开更多
关键词 轻钢龙骨墙体 腹板 隔声 试验
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轻钢龙骨腹板开孔参数对复合墙体传热的影响 被引量:3
8
作者 王昭俊 崔永旗 张素梅 《哈尔滨商业大学学报(自然科学版)》 CAS 2007年第1期67-70,共4页
对C型腹板开孔轻钢龙骨复合墙体的传热性能进行了数值模拟,分析了腹板开孔参数(开孔排数、开孔长度、宽度、孔的横向间距和纵向间距)对墙体传热的影响和热桥问题.结果表明,腹板开孔后能有效降低墙体传热系数和热桥效应,合适的开孔参数为... 对C型腹板开孔轻钢龙骨复合墙体的传热性能进行了数值模拟,分析了腹板开孔参数(开孔排数、开孔长度、宽度、孔的横向间距和纵向间距)对墙体传热的影响和热桥问题.结果表明,腹板开孔后能有效降低墙体传热系数和热桥效应,合适的开孔参数为:开孔排数4-6排、孔长70-80mm、孔宽2-3mm、孔的横向间距6-9mm、纵向间距20-30mm. 展开更多
关键词 传热 孔参数 轻钢龙骨复合墙体 腹板 数值模拟
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腹板开孔轻钢龙骨在均布荷载作用下的抗弯性能有限元分析 被引量:10
9
作者 石敬斌 董晓晨 +2 位作者 杨晓杰 耿悦 孙建运 《建筑钢结构进展》 北大核心 2013年第4期1-7,共7页
利用有限元软件ABAQUS对腹板开孔的轻钢龙骨在均布荷载作用下的抗弯性能进行了分析。将有限元分析结果与有限条分析软件CUFSM的分析结果及试验结果进行对比分析,验证了ABAQUS在分析腹板开孔轻钢龙骨抗弯性能时的可靠性。在此基础上,考... 利用有限元软件ABAQUS对腹板开孔的轻钢龙骨在均布荷载作用下的抗弯性能进行了分析。将有限元分析结果与有限条分析软件CUFSM的分析结果及试验结果进行对比分析,验证了ABAQUS在分析腹板开孔轻钢龙骨抗弯性能时的可靠性。在此基础上,考虑腹板开孔排数、钢板厚度、腹板高度等参数的影响,研究了轻钢龙骨在均布荷载作用下的抗弯性能及龙骨的破坏模式,并确定影响墙体抗弯性能的主要因素。根据分析结果,建议龙骨腹板通长开孔,以方便实现工业化批量生产。 展开更多
关键词 腹板孔轻钢龙骨 抗弯 参数分析 通长
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开孔龙骨墙体标准单元抗弯性能分析 被引量:2
10
作者 杨晓杰 马迪 +2 位作者 孙建运 孙鹏程 耿悦 《低温建筑技术》 2015年第5期40-43,共4页
利用ABAQUS建立腹板开孔的轻钢龙骨墙体标准单元有限元模型,在验证了模型可靠性的基础上,考虑腹板开孔排数、钢板厚度、腹板高度等参数的影响,对腹板开孔的轻钢龙骨墙体标准单元在均布荷载作用下的抗弯性能进行分析,分析墙体的破坏模式... 利用ABAQUS建立腹板开孔的轻钢龙骨墙体标准单元有限元模型,在验证了模型可靠性的基础上,考虑腹板开孔排数、钢板厚度、腹板高度等参数的影响,对腹板开孔的轻钢龙骨墙体标准单元在均布荷载作用下的抗弯性能进行分析,分析墙体的破坏模式并确定影响墙体抗弯性能的主要因素。分析表明,在开孔比例相同的前提下,随着腹板高度的增加,墙体抗弯刚度显著提高,但抗弯承载力的提高幅度相对较小。综合考虑墙体造价与保温性能等因素,增加龙骨板件厚度是提高墙体抗弯刚度与抗弯承载力的最有效方式。天地龙骨腹板开孔不明显降低墙体抗弯性能,为提高墙体保温性能,可将天地龙骨腹板通长开孔。 展开更多
关键词 腹板孔轻钢龙骨 外围护墙体 墙体标准单元 抗弯 有限元分析
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开窗的保温龙骨墙体抗弯性能有限元分析 被引量:11
11
作者 石敬斌 张磊 +2 位作者 王玉银 耿悦 孙建运 《广西大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2014年第1期7-13,共7页
为推进腹板开孔的轻钢龙骨墙体这种新型绿色外围护构件在我国建筑工程中的应用,利用有限元软件ABAQUS对其抗弯性能进行分析,分析时考虑了窗洞口的影响。在验证了有限元分析方法可靠性的基础上,分析腹板开孔轻钢龙骨外围护墙体在风荷载... 为推进腹板开孔的轻钢龙骨墙体这种新型绿色外围护构件在我国建筑工程中的应用,利用有限元软件ABAQUS对其抗弯性能进行分析,分析时考虑了窗洞口的影响。在验证了有限元分析方法可靠性的基础上,分析腹板开孔轻钢龙骨外围护墙体在风荷载作用下的抗弯性能,确定其抗弯刚度、破坏模式及应力状态。通过对比分析,讨论窗洞口对墙体抗弯性能的影响。分析结果表明,当窗墙面积比为0.5时,墙体抗弯承载力与抗弯刚度分别比不开窗墙体低30%与66%。龙骨腹板高度为150 mm的该类墙体可满足我国大部分地区建筑高度不超过50 m的城市建筑外围护墙体的抗风要求。 展开更多
关键词 腹板孔轻钢龙骨 外围护墙体 抗弯 窗洞口 ABAQUS
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均布荷载作用下保温龙骨足尺墙体的抗弯性能 被引量:10
12
作者 耿悦 王玉银 林敬木 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第8期16-20,共5页
为研究腹板开孔的轻钢龙骨墙体在均布荷载作用下的抗弯性能,考虑腹板高度的影响,进行3.0 m×3.0 m足尺试件试验研究.分析了不同腹板高度的墙体在均布荷载作用下的破坏模式及腹板高度对墙体抗弯性能的影响.在此基础上,采用ABAQUS建... 为研究腹板开孔的轻钢龙骨墙体在均布荷载作用下的抗弯性能,考虑腹板高度的影响,进行3.0 m×3.0 m足尺试件试验研究.分析了不同腹板高度的墙体在均布荷载作用下的破坏模式及腹板高度对墙体抗弯性能的影响.在此基础上,采用ABAQUS建立墙体的有限元模型,与试验结果进行对比分析,验证了有限元模型的可靠性.分析结果表明:石膏板可很好地限制竖龙骨的整体屈曲,当龙骨腹板高度为150 mm时,墙体竖龙骨在支座附近发生腹板剪切屈曲,同时在跨中位置发生畸变与局部屈曲的相关屈曲破坏;当龙骨腹板高度为100 mm时,墙体竖龙骨在跨中位置发生畸变与局部屈曲的相关屈曲破坏;当不考虑窗洞口影响时,腹板高度为100 mm的保温龙骨外围护墙体可满足我国全部地区建筑高度不超过50 m的城市建筑外围护墙体的抗风要求. 展开更多
关键词 腹板孔轻钢龙骨 抗弯 足尺 试验研究 ABAQUS
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轻钢龙骨复合墙体节能设计方法与研究进展 被引量:4
13
作者 武胜 张素梅 《钢结构》 2009年第11期1-6,共6页
轻钢龙骨结构体系作为一种节能、环保、施工效率高的结构形式,近年来在住宅建筑中运用日益广泛。但由于钢材的高导热性,钢龙骨处极易形成热桥,导致墙体内表面温度低,容易结露。在严寒地区应用这种结构墙体,热桥现象更为突出,同时还会对... 轻钢龙骨结构体系作为一种节能、环保、施工效率高的结构形式,近年来在住宅建筑中运用日益广泛。但由于钢材的高导热性,钢龙骨处极易形成热桥,导致墙体内表面温度低,容易结露。在严寒地区应用这种结构墙体,热桥现象更为突出,同时还会对人体造成较强的冷辐射,使人体感觉不舒适。因此,深入研究轻钢龙骨复合墙体的节能设计方法,对于在严寒地区推广应用这种结构体系具有重要意义。详细介绍轻钢龙骨复合墙体的两种常用节能设计方法(外保温法和轻钢龙骨腹板开孔法)和两类外墙传热性能的分析方法(数值方法和物理试验研究法),最后介绍轻钢龙骨复合墙体传热性能的研究进展。 展开更多
关键词 轻钢龙骨复合墙体 节能设计方法 外墙外保温 腹板龙骨 研究进展
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HF2轻钢龙骨复合墙体传热分析 被引量:1
14
作者 吴雁冰 武胜 《低温建筑技术》 2017年第3期127-130,共4页
以腹板开孔HF2轻钢龙骨复合墙体作为研究对象,进行传热性能分析,通过对比腹板开孔及不开孔HF2轻钢龙骨复合墙体的温度场、热流密度场及龙骨影响范围等,来研究腹板开孔对该墙体传热性能的影响,同时,对截面参数:龙骨高度、龙骨厚度、龙骨... 以腹板开孔HF2轻钢龙骨复合墙体作为研究对象,进行传热性能分析,通过对比腹板开孔及不开孔HF2轻钢龙骨复合墙体的温度场、热流密度场及龙骨影响范围等,来研究腹板开孔对该墙体传热性能的影响,同时,对截面参数:龙骨高度、龙骨厚度、龙骨截面参数进行传热分析。研究表明,腹板开孔能有效降低热量损失;龙骨高度越大,龙骨厚度越小,利于提高墙体保温隔热性能;龙骨截面宽度不宜过大或过小。 展开更多
关键词 HF2轻钢龙骨复合墙体 腹板 龙骨影响范围
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新型腹板开孔HF2轻钢龙骨复合墙体传热参数数值分析 被引量:2
15
作者 吴雁冰 武胜 《工业建筑》 CSCD 北大核心 2017年第12期71-76,共6页
以腹板开孔及不开孔HF2轻钢龙骨复合墙体作为研究对象,通过ANSYS数值模拟分析龙骨高度、厚度、闭合区高度比对传热及热桥效应的影响。对HF2轻钢龙骨复合墙体承载力、保温性、耐久性进行简述。同时,对影响墙体传热性能的三个孔洞参数进... 以腹板开孔及不开孔HF2轻钢龙骨复合墙体作为研究对象,通过ANSYS数值模拟分析龙骨高度、厚度、闭合区高度比对传热及热桥效应的影响。对HF2轻钢龙骨复合墙体承载力、保温性、耐久性进行简述。同时,对影响墙体传热性能的三个孔洞参数进行分析,包括:孔的长度、孔的宽度、腹板开孔排数。研究结果表明:腹板开孔能够有效地减少HF2轻钢龙骨复合墙体热量损失,降低热桥效应;龙骨高度增大,厚度减小,闭合区高度比减小均能使墙体传热系数减小,以满足保温要求。孔洞长度、开孔排数对墙体传热性能有较大影响,孔洞宽度几乎无影响。 展开更多
关键词 HF2轻钢龙骨复合墙体 腹板 闭合区高度比 孔洞参数 传热系数
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外挂式轻钢龙骨墙体-钢框架连接受力性能研究 被引量:17
16
作者 耿悦 王玉银 +1 位作者 丁井臻 徐文昕 《建筑结构学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第6期141-150,共10页
为提高腹板开孔轻钢龙骨外围护墙体的装配化程度,实现该类墙体的整片式吊装,提出了该类墙体与钢框架之间的外挂式连接方案。考虑钻尾钉、长螺栓两种连接型式及墙体厚度的影响,设计5片外挂于足尺钢框架的墙体标准单元,试验研究连接在风... 为提高腹板开孔轻钢龙骨外围护墙体的装配化程度,实现该类墙体的整片式吊装,提出了该类墙体与钢框架之间的外挂式连接方案。考虑钻尾钉、长螺栓两种连接型式及墙体厚度的影响,设计5片外挂于足尺钢框架的墙体标准单元,试验研究连接在风压与风吸荷载作用下的可靠性。采用ABAQUS有限元分析软件建立实体有限元模型,在验证了有限元模型合理可靠的基础上,分析风压与风吸荷载作用下,不同厚度墙体与钢框架连接的应力状态与传力路径。在此基础上,对2组外挂于钢框架的3 m×3 m足尺腹板开孔轻钢龙骨墙体进行了滞回试验,其中一组外挂墙体开设窗洞口,窗墙面积比为0.3,验证外挂式连接在地震作用下的可靠性。研究表明,钻尾钉难以保证风吸荷载作用下墙体连接的受力性能;当腹板开孔轻钢龙骨墙体与钢框架间采用外挂式连接时,建议采用长螺栓连接型式。长螺栓外挂式连接传力明确、施工方便;在风压、风吸及面内水平荷载作用下,墙体发生破坏时,连接区域材料未屈服,龙骨未发生局部屈曲,不会发生脆性破坏,在常用墙体厚度范围内均留有较高的安全储备,能够达到"强连接弱构件"的设计理念。 展开更多
关键词 外围护墙体 腹板孔轻钢龙骨 连接 风荷载 拟静力试验 滞回性能
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