预制混凝土夹心保温外挂墙板的研究进展

预制混凝土夹心保温外挂墙板是一种兼具施工装配化和建筑低能耗的新型节能墙板。综述了其组成构造、材料、类型、特点、工程应用以及国内外对其力学性能、热工性能、抗火性能和连接件等方面的研究现状。探讨了墙板性能与多因素耦合作用及连接件温度应力之间关系的研究不足、对地域性村镇建设专用的预制混凝土夹心保温外挂墙板体系研究较少、地域性村镇建设标准尚缺失、国家标准和图集不完善、缺乏设计该类墙板的专用软件、纤维连接件制作工艺复杂、内外页墙多为厚重的普通混凝土、运输吊装不便等问题。提出了将高性能轻骨料混凝土引入该类墙板,研发集强锚固、高耐久、良耐火、低导热、制作简易于一体的新型连接件及其质量保证与评价体系等建议,以期使其轻质高强、安全耐久。最后展望了大掺量工农业固体废物、新型高效节能材料、相变材料、光催化材料等以新材料为为突破口达到A级防火要求的新型多功能一体化预制混凝土夹心保温外挂墙板体系,在推动装配式建筑和超低能建筑节能领域的光明前景。

点式连接预制混凝土夹心保温外挂墙板抗弯性能研究

开展与主体结构点式连接、同时配制GFRP连接件及钢筋桁架连接件预制混凝土夹心保温外挂墙板静力压弯试验,并利用ABQUS有限元软件建立外挂墙板抗弯计算模型,将其与试验结果进行对比。在验证了有限元分析模型准确性的基础上,对连接件的种类,连接件的布置方式、间距等影响墙板抗弯性能的主要因素进行参数化分析。分析结果表明GFRP连接件、钢筋桁架连接件的布置间距和钢筋桁架连接件的直径对墙板抗弯性能影响较大,钢筋桁架连接件的强度等级影响相对较小。

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。

预制混凝土夹心保温墙体GFRP连接件抗剪性能研究

纤维增强材料连接件因导热系数低、耐久性好等特点,在建筑外墙中具有广阔的工程应用前景。然而,纤维增强材料连接件抗剪性能较差,有必要开展采用纤维增强材料连接件的墙板抗剪性能研究。利用Abaqus有限元软件,选择合理的混凝土和连接件本构模型,建立4种不同类型连接件的数值模型。通过与试验结果进行对比,证明所建模型的有效性。随后探讨混凝土等级、连接件数量、连接件布置方式对夹心保温墙板抗剪承载力的影响。研究结果表明,提高混凝土等级能够提高部分夹心保温墙板在破坏阶段的承载力,但提升能力十分有限;连接件水平布置比垂直布置的墙板承载力略高;对于使用棒状及类似形状连接件的夹心保温墙板,增加连接件数量是最直接提高抗剪能力的方式。最后,分析了夹心保温墙板不同的失效模式及其计算方法。

GFRP杆连接预制夹心保温墙板受弯性能试验

目的 为提高预制夹心保温墙板的受弯性能和保温性能,增强内外层混凝土墙板的复合作用,提出一种采用GFRP螺杆连接内外层混凝土的预制夹心保温墙板。方法 设置GFRP板替代部分纵向或横向钢筋以便于GFRP螺杆在内外层混凝土中的锚固,对4个试件进行单调加载试验,分析墙板的破坏模式、荷载-位移曲线、保温材料与混凝土之间的滑移、裂缝宽度和复合作用等。结果 采用GFRP板或钢板局部替代纵向钢筋的试件具有较好的承载能力、变形能力、延性性能和复合作用;所有预制夹心保温墙板均发生弯曲破坏,GFRP螺杆或普通钢螺杆均可以有效在内外层混凝土之间传力,限制混凝土与保温材料之间的滑移;采用GFRP螺杆连接的预制夹心保温墙板QB1的复合程度系数比普通钢螺杆连接墙板QB3的复合程度系数提高了25%。结论 笔者提出的新型GFRP螺杆连接内外层混凝土的预制夹心保温墙板具有良好的承载能力和变形能力,且整体性优异,螺杆能够有效在上下层混凝土墙板间传力,复合程度系数高于50%。

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。

预制混凝土外挂墙板连接节点设计——以某办公楼为例

本文结合工程实例,对预制混凝土外挂墙板设计中的连接节点进行设计研究,从外挂墙板适应主体结构的变形入手,分析连接节点中震弹性且大震不屈服;计算墙板支座反力用于节点设计时,要按节点实际刚度带入墙板进行计算;进行节点的有限元分析时要将墙板、主体结构楼层、连接节点整体建模验算;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、有限元验算,表明该节点受力性能良好、构造简单、施工方便。

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%。

高层装配式建筑预制轻骨料混凝土夹心保温外挂墙板研究

针对预制轻骨料混凝土夹心保温外挂墙板的基本组成,开展适用于高层装配式建筑的LC40轻骨料混凝土研制、FRP连接件与轻骨料混凝土的锚固性能以及预制混凝土夹心保温外挂墙板的防水性能和热工性能研究。研究表明:与同强度等级的C40普通混凝土相比,LC40轻骨料混凝土的28d干燥收缩率增大17%,但抗冻性能和抗碳化性能均优于普通混凝土,FRP连接件与LC40轻骨料混凝土的抗拉拔承载力和抗剪承载力分别降低12%和13%,并提出采用面砖反打作为防护层提高预制轻骨料混凝土夹心保温外挂墙板的防水性能,开发出适用于高层装配式建筑且满足夏热冬冷地区公共建筑节能要求的预制轻骨料混凝土夹心保温外挂墙板。

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.

预制混凝土夹心保温外挂墙体桁架式不锈钢连接件抗拔与抗剪性能试验研究

预制混凝土夹心保温外挂墙体具有承重、保温与装饰一体化的优点,可实现保温体系与主体结构同寿命。桁架式不锈钢连接件是预制混凝土夹心保温外挂墙体常用的一种连接件形式。系统开展了适用于50mm厚保温层预制混凝土夹心保温外挂墙体的桁架式不锈钢连接件的抗拔与抗剪性能试验,结果表明:连接件的抗拔破坏形态为腹杆拉断或锚固端焊点脱开,抗拔承载力试验值为21k N;连接件抗剪破坏形态为受压腹杆屈服,受拉腹杆拉断,单个600mm波段连接件的抗剪承载力试验值为18.7k N;连接件抗拔和抗剪承载力均有较大安全储备。

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中FRP连接件研究

预制混凝土夹心保温墙板是一种新型的保温墙板,它具有承重和保温的双重功能,墙板由内、外叶钢筋混凝土板,中间保温绝热材料和FRP连接件三部分组成.FRP连接件是连接内、外叶混凝土板的关键组成部分,是一种新型的复合材料,与普通钢筋连接件相比,具有强度高、耐腐蚀性好、导热系数低等优点,具有广阔的应用前景.本人综述了国内外在FRP连接件和预制混凝土夹心保温墙板方面的研究进展,并对今后FRP连接件和预制混凝土夹心保温墙板的研究工作进行了展望.

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。

预制夹心保温墙板FRP拉结件连接性能研究

以某项目的预制混凝土夹心保温墙板FRP拉结件为例,分别分析了脱模临时状态对FRP拉结件抗拉承载力的要求,吊装临时状态对FRP拉结件抗剪承载力的要求。然后分析了在承载力极限状态验算时,风荷载、多遇地震作用、罕遇地震作用等对FRP拉结件的抗拉及抗剪性能要求,同时还验算了该状态下混凝土的拉剪复合受力状态。最后,介绍了FRP拉结件的设计原则、设计流程及施工流程。研究表明:FRP拉结件可满足预制混凝土夹心保温墙板在不同状态下的抗拉及抗剪承载力要求。

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。

装配式建筑预制混凝土外挂墙板设计研究

随着我国建筑行业的不断发展,我们对装配式建设中预制砼外挂地下室空腔的重视度也越来越高了,预制砼外挂地下室空腔,即PC挂板。在建筑工程施工中,通过合理利用预制的建筑外挂地下室墙板等,在保证施工的基础上,在一定程度上实现了对施工资本的最大化利用,从而合理缩短了工期,有效提高了施工品质。从而减少了对建筑施工过程中周围环境的干扰,为建筑业的健康发展提供了有力的资本保障。目前,在我国预制建筑配件的发展较为滞后。在此情况下,深入研究我国预制建筑物外墙板的施工工艺具有十分重要的意义。作为最主要的装配式建筑的主体结构,其整体、技术工艺和构造方法等均直接关系到了住宅建筑的、功能、节能效果等。

预制混凝土外挂墙板施工技术研究

预制混凝土外挂墙板通过连接件及支撑件与预留的螺栓固定后,焊接在钢框架结构主体上,安装快捷方便。连接件及支撑件留有变形余量,用以对抗地震及风力变形。板缝部位采用MS胶进行缝隙处理,解决渗漏问题。通过标准化设计、工业化生产、机械化安装、变湿作业为干作业,保证工程质量、减轻劳动强度、降低生产成本、减少环境污染、节约自然资源。

超低能耗预制混凝土夹心保温墙板拉结件热工性能分析

试验研究了保温层厚度为250 mm夹心保温墙板的热工性能。结果表明:常规保温材料厚度为250 mm时,采用不锈钢桁架或夹形和限位拉结件组合等方式,夹心保温墙板的传热系数可以达到寒冷地区超低能耗外围护墙体的要求;相比FRP拉结件,金属拉结件会产生更大的热桥效应,对预制夹心保温墙板的传热系数有较大影响;随着拉结件传热通道的增加,相近穿透率的金属拉结件对传热系数的影响增大。