装配式带夹芯保温槽型玻璃钢-钢板-槽钢-混凝土组合剪力墙轴压性能研究

提出一种装配式带夹芯保温槽型玻璃钢-钢板-槽钢-混凝土组合剪力墙,设计3个具有不同配筋形式和混凝土种类的墙板试件进行轴心受压试验,获得墙板在轴压作用下的破坏模式、荷载-位移曲线、荷载-应变曲线、承载力储备系数、延性系数、材料利用率等性能指标。通过ABAQUS有限元分析软件对墙板进行参数化分析,研究内嵌钢板强度和厚度对其轴压性能的影响。结果表明,墙板具有良好的承载力储备能力和延性性能;混凝土中掺入1%体积比的钢纤维可显著提高墙板内混凝土的抗拉性能,使混凝土强度得到更加充分的利用,布置钢筋可以显著提高墙板延性;墙板的承载力和延性随内嵌钢板厚度和强度的增加而增大,强度为Q355、厚度为4、6mm时,墙板材料利用率更高。提出适用于该类墙板的轴压承载力设计公式,考虑钢板屈曲和截面组合效应的墙板轴心受压承载力设计公式计算结果较精确。

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。

UHPC磷石膏夹芯保温剪力墙的抗剪性能研究

设计了一种新型的UHPC磷石膏夹芯保温剪力墙板,并按照FRP连接件不同锚固深度和是否现浇磷石膏保温层分成六组试件,并进行抗剪试验,研究了剪力墙的破坏形态、荷载-位移关系等。结果表明:试件的破坏形态主要是FRP连接件的剪切破坏而导致的试件破坏;连接件的锚固长度可以适当提升墙板的拉剪承载力,磷石膏保温层可以明显提升试件的抗剪承载力和减少试件开裂前的相对位移。

带挑檐的钢筋桁架复合保温剪力墙抗震性能试验研究

提出了一种带挑檐的钢筋桁架复合保温剪力墙,设计了两个足尺的剪力墙试验构件,通过对其进行拟静力抗震试验,分析了这种墙体的的破坏特征、滞回性能、承载力、延性、强度和刚度退化以及墙体的耗能能力。结果表明:钢筋桁架复合保温剪力墙裂缝分布基本相同,均呈现弯曲破坏特征,设置挑檐的试件裂缝延伸至保温板外保护层,结构层与保温层有很好的整体工作性能;未设置挑檐的试件保温板外保护层无裂缝产生,整体工作性能较差。设置挑檐的钢筋桁架复合保温剪力墙峰值荷载、位移延性、累计耗能提高,具有良好的承载性能和延性性能,滞回曲线更加饱满,刚度退化得到减缓,说明设置挑檐提高了钢筋桁架复合保温剪力墙的整体抗震性能。

外墙保温层不同板材剪切粘接强度测试研究

为了保证建筑中设置的外墙保温层具有良好的保温效果,需要在外墙保温施工与应用之前,研究保温层的剪切粘接强度。设计一种建筑外墙保温层剪切粘接强度分析试验,准备试验原料和设备,制备岩棉板、聚氨酯板、挤塑板、聚苯板4种类型的保温层试件。按照设定的剪切力加载方案模拟外墙保温层的脱落过程,通过保温层表征的观测,得出数据,计算设置剪切粘接强度指标的具体取值。结果表明,岩棉板的剪切粘接强度更高、聚苯板的剪切粘接强度最差,而对于相同材质的外墙保温层而言,尺寸越大对应保温层的剪切粘接强度越大。

保温锚栓对外保温单面叠合剪力墙热工性能的影响研究

为研究保温锚栓对外保温单面叠合剪力墙热工性能的影响,利用有限元软件ABAQUS,分别对无保温锚栓、采用不锈钢保温锚栓、采用纤维增强复合材料(fiber reinforced polymer,简称FRP)保温锚栓和采用钢-纤维复合保温锚栓的外保温单面叠合剪力墙的热工性能进行了对比分析。结果表明:与无保温锚栓的墙体相比,采用不锈钢保温锚栓、FRP保温锚栓和钢-纤维复合保温锚栓的墙体的平均传热系数分别提高了15.9%、0.4%和8.6%;随着保温锚栓排布间距的减小以及保温锚栓直径的增大,墙体的平均传热系数和热桥影响区域占比均呈现增大的趋势,上述现象将导致墙体的保温性能降低;对于传热系数较大的不锈钢保温锚栓,外裹FRP可以减少热量传递,有效降低热桥效应。

轻型木结构剪力墙保温性能测试与分析

以国内首栋六层梁柱框架-轻型木结构剪力墙——山东鼎驰木业有限公司研发大楼为研究对象,对其一楼质检部墙体A与二楼仓库墙体B的传热系数进行测定分析。热流计分别呈横向与纵向布置,分别采取空调加热和电暖器加热,测试不同部位墙体的保温隔热性能;参照标准GB 50176—2016计算墙体理论传热系数;采用Abaqus软件对墙体传热系数进行模拟并对墙体内部温度与热流密度分布展开分析。研究结果表明:墙体A(横向)与墙体A(纵向)的平均传热系数分别为0.463、0.465 W/(m^(2)·K),墙体B的平均传热系数为0.374 W/(m^(2)·K),均达到了寒冷地区甲类公共建筑外墙标准;各测点传热系数实测值有一定差异,墙体保温性能不均匀,受施工条件与结构形式影响较大;墙体传热系数的理论结果与数值模拟结果分别为0.238 W/(m^(2)·K)和0.233 W/(m^(2)·K);保温层墙骨柱区域热流密度相比于保温棉区域显著提高,墙骨柱处易形成热桥,导致热流量和传热系数大幅上升,保温隔热性能下降。

预制双钢板剪力墙围护结构热力学数值研究

预制双钢板组合剪力墙抗侧力性能表征良好,但由于内部高热导率组件繁多造成不均匀传热,易形成局部低温区域引发结露霉变.基于预制双钢板组合剪力墙围护结构的热力学性能优化,提出一类围护结构构造设计原型,利用COMSOL Multiphysics建立有限元计算模型,结合参数化方法,探究双钢板剪力墙的保温设计参数、结构组件参数对其墙体内部的热流分布影响规律.研究结果表明:保温锚栓形成的点状热桥远大于对拉螺栓,双层钢板塞焊连接处则未出现明显温度波动,相邻构造层中不同连接件应保持一定间距,使热流尽可能通过完整保温层,避免形成连续热桥.相较于无热桥时的理想模型,含连接件时实际模型单位面积的壁面法向总热通量显著增益;改用低热导率保温材料能够明显减少主体法向热通量,但对点状热桥的抑制作用有限,热通量减小梯度随材料热导率减小而增大,保温材料宜将防火性能佳、经济成本低的岩棉或热导率低的EPS作为技术经济性优选;增大板厚能够有效抑制点状热桥处法向热通量,且该作用随板厚增大而减小;连接件在能够达到结构要求时建议优先增大布置间距、减小锚固深度以改善内部温度分布,其次考虑改用低热导率的玻璃钢制连接件改善局部热流,最后在锚固末端加覆保温砂浆或隔热垫块有效削弱热桥的影响.研究得到了法向热通量分布关于保温设计、结构组件中热工相关参数的变化规律,以指导双钢板剪力墙结构体系的围护结构热工设计.

夹心保温双面叠合剪力墙受力性能研究进展

随着劳动力成本的快速攀升与人口红利的消失,传统的国家建筑产业面临转型,预制装配式建筑在实际工程中的应用日趋广泛。其中夹心保温双面叠合剪力墙结构体系规避了原有灌浆套筒连接质量控制不稳定的弊端,既具有良好的整体工作性能,又能做到结构与保温一体化,与结构同寿命周期,因此成为近几年应用与研究的热点。整理归纳了国内外有关夹心保温双面叠合剪力墙的受力性能研究进展,并总结了现阶段在国内推广应用过程中存在的关键性问题,主要包括水平拼缝与竖向拼缝处的连接节点构造创新、夹心保温剪力墙保温连接件创新、剪力墙湿传递和温度荷载效应研究与组合式受力墙板研究等,为促进夹心保温双面叠合剪力墙在的研究发展和工程应用提供参考。

装配式轻钢承重保温一体化墙板受剪性能研究

提出了一种装配式轻钢承重保温一体化墙板,并设计了3种不同构造形式的墙板,通过水平单调加载和低周往复加载试验,对其受剪性能进行了研究。构造合理的新型轻钢承重保温一体化墙板具有较高的抗剪承载力,在竖向和水平荷载作用下表现出良好的延性。经分析使用新型墙板作为低层房屋的承重墙体,可以满足高烈度区抗震要求的水平承载力。

剪力墙结构中新型复合保温模板一体化施工体系力学性能研究

为研究混凝土现浇时复合保温模板承受侧压力及模板体系变形规律,对某高层住宅中的第8层剪力墙浇筑项目进行现场跟踪实时监测。监测结果表明压力呈3个阶段变化:①第1阶段随浇筑高度迅速增大,压力逐渐减小;②第2阶段振捣过程中侧压力迅速升高,大部分测点在此阶段达到模板侧压力最大值,之后侧压力迅速减小;③第3阶段由于混凝土凝结硬化放热,体积膨胀侧压力缓慢增大,随后逐渐减小至稳定。总体上,压力值随高度变化呈梯形分布,与规范计算公式相符。模板位移和次楞位移在2.5h后趋于稳定,同一侧列的位移值基本随高度增大而减小,设计过程中,应对下部主、次楞进行适当加密设计并设置次楞固定复合保温板边缘。

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%。

预制夹芯保温墙体棒状FRP连接件有限元模拟分析

FRP连接件是超低能耗预制夹芯保温墙体中的关键构件,其抗拔抗剪性能直接影响了预制夹芯墙体的力学性能。本研究使用ANSYS有限元模拟软件,对超低能耗预制夹芯保温墙体中FRP连接件进行抗拔及抗剪试验模拟,研究直径16 mm、18 mm、20 mm三类FRP连接件试件的力学性能。结果表明:1)FRP连接件抗拔性能较好,试件抗拔性能均满足规范要求,抗拔试验模拟的破坏形式均为混凝土板的劈裂破坏,试件破坏时FRP连接件均完好。2)FRP连接件抗剪性能较差,夹芯墙板内外叶板易出现较大竖向相对位移,抗剪承载力试验中只有当连接件直径达到20 mm时,试件抗剪承载力及内外叶墙体之间的相对位移达到规范要求。

保温复合铁尾矿混凝土剪力墙结构体系抗震性能试验研究

通过3块保温复合铁尾矿混凝土剪力墙的设计和互相对比试验,得出其荷载-应变曲线、荷载-位移滞回曲线和荷载-位移骨架曲线以及延性系数等结果,判断该新型保温复合剪力墙体系的抗震性能与可行性。结果表明:该铁尾矿混凝土制成的剪力墙比普通混凝土剪力墙的脆性大,抗震性能较弱,而剪力墙的钢筋布置和模板设计均满足条件。同时,针对此复合剪力墙体系的设计与试验,以期为铁尾矿混凝土和该新型复合剪力墙体系的应用和推广提供一定的参考数据和价值。

夹芯保温叠合剪力墙钢筋连接件抗拔性能试验研究

基于夹芯保温叠合剪力墙钢筋连接件的力学性能,设计了5种类型的钢筋连接件,并进行抗拔试验,研究了钢筋连接件的破坏形态、抗拔承载力、荷载-位移关系等。基于试验现象和数据,给出了钢筋连接件的抗拔承载力计算公式。结果表明:试件的受拉破坏形态多为混凝土锥形体拔出破坏;抗拔承载力计算公式在一定程度上反映了其实际承载力,用该方法计算的抗拔承载力用于实际工程中较为安全。

复合保温钢筋焊接网架混凝土剪力墙在高层建筑中的应用分析

文中结合工程实例,对复合保温钢筋焊接网架混凝土剪力墙的施工工艺流程及施工操作要点进行了介绍,同时分析了工程施工中存在的问题,并从管理体系和质量管控两个方面提出相关对策,希望为同类项目提供参考。

全预制装配整体式剪力墙结构外墙保温技术研究

"构件工厂化生产,施工装配式运作"是预制装配式混凝土结构的两大特点。现有的外墙保温有自保温、内保温和外保温3种形式,目前大力推广的是外保温。结合国内预制装配式混凝土结构的几个试点工程外墙外保温形式,从饰面层、抹面层、保温层、锚栓的运用以及防火角度、拼装过程、预制外墙板如何实现与主体结构的同寿命等几方面阐述了预制装配式混凝土结构外墙保温技术的发展思路。

免拆保温墙模复合剪力墙体系模板设计

提出一种新型保温墙模——玻化微珠保温板,墙模施工后不必拆除,与内部混凝土共同形成复合剪力墙体系,可以实现结构施工过程中完成外墙保温施工。根据墙体施工要求及模板受力特点进行模板设计,确定了适用于不同情况的模板规格。在此基础上,采用合理的计算模型和简化方法,选用适用的荷载值对其进行受力分析,计算了其所受最大混凝土侧压力,模板的强度、刚度,并对其不同荷载作用下的值进行比较,计算结果表明所设计模板强度高,抵抗变形能力强,保温墙模用于墙体施工具有技术可行性及经济合理性。

玻化微珠免拆墙模复合剪力墙抗震性能试验研究

玻化微珠免拆墙模复合剪力墙体系是一种新型保温承重体系,通过剪跨比均为1.43三个普通剪力墙和三个免拆墙模复合剪力墙的低周往复试验,对比分析了它们的承载力、刚度、延性、耗能能力和破坏特征等,试验结果与理论研究和数值模拟分析相符合,为工程设计中玻化微珠免拆墙模复合剪力墙的应用提供试验依据。

保温墙模复合剪力墙施工技术研究

作为新型保温承重一体化建筑结构体系,保温墙模复合剪力墙体系的施工工艺研究是其推广应用中的关键问题。结合体系实验楼施工,对其施工技术进行研究。提出了新型体系的施工工艺,总结了其施工要点,并对施工质量及验收问题进行了探讨。实验楼施工实践表明该施工技术具有技术可行性及经济合理性,有助于增强建筑保温性能、加快施工进度、降低工程总造价。