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。

夹芯无机保温外墙板热工性能研究

为分析夹芯无机保温外墙板热工性能,文中建立了夹芯无机保温外墙板仿真模型,分析不同墙厚及窗墙比对夹杂无机保温外墙平均传热系数的影响。结果表明,各构件位置的最低温度均高于露点温度,证实上述位置具有良好的保温性能;模拟能量随墙体厚度增加的降低速率为0.585 W/mm,模拟传热系数随墙体厚度增加的降低速率为0.001 [W/(m^(2)·K)]/mm;计算传系数与模拟传热系数值两者的误差在5%以内,证实所建模型的准确性。所有窗墙比下,凸窗的传热系数高于普通窗的传热系数,但是其传热系数的增加速率低于普通窗的传热系数增加速率。

金属薄壁夹层结构变形形式及吸能特性研究

引入了一种填充聚氨酯的薄壁夹层结构,基于聚氨酯的超弹性本构模型探究了该结构的吸能特性,并与单层以及双层薄壁钢圆管对比。对三种结构施加准静态载荷与动态载荷,得出了三种结构的变形模式、吸能特性参数、压溃力大小、行程效率等参数。结果显示,准静态加载下填充聚氨酯的薄壁圆管产生轴对称变形,平均载荷以及比吸能都高于其余两种结构;动态加载下填充聚氨酯的薄壁圆管行程效率较小,但平均载荷以及比吸能都高于另外两种结构。

沉管隧道岸上最终接头处二次围堰结构设计与应用——以襄阳市东西轴线道路工程鱼梁洲段项目为例

针对临江轴线干坞沉管隧道岸上最终接头处高水头作用下坞门二次围堰结构复杂、止水难度大等技术难题,提出新型钢壳夹壁混凝土围堰挡水结构、管节底部“橡胶止水带+模袋混凝土+水下注浆”三重止水结构。采用有限元数值方法对围堰挡水结构的强度和变形进行模拟分析,并采用室内试验对橡胶止水带的压缩止水性能进行研究,同时对模袋混凝土的压浆工艺及止水可行性进行了现场试验,达到了二次围堰高效快速施工、安全稳定使用以及无渗无漏的止水效果。该技术成功应用于襄阳市东西轴线道路工程鱼梁洲段项目沉管隧道施工中。实践表明:新型钢壳夹壁混凝土围堰挡水结构可用作二次围堰挡水设计,三重止水结构可实现管节与基础传力板的间隙在100 mm内时的可靠止水。

盒型芯层波纹板的抗爆炸冲击防护性能

针对波纹板受爆炸载荷冲击的变形吸能问题,对梯形波纹结构进行顶部开口和折叠改进,提出一种盒型结构作为波纹板芯层,以提高其在爆炸冲击载荷下的吸能特性。通过对盒型芯层的单个胞元进行准静态压缩试验,与kirigami改进梯形波纹结构对比,比较吸能值、质量比吸能、初始压垮峰值力、平均压垮力、压垮力效率等主要吸能指标。应用有限元软件建立数值模拟模型,利用试验数据对数值模拟模型进行校正,将不同长宽比的盒型结构和kirigami改进梯形波纹结构阵列排布作为波纹板芯层,对比不同芯层波纹板在相同爆炸载荷作用下的抗爆性能,分析吸能值与背板变形量等特征,并结合变形过程应力云图分析波纹板在爆炸载荷作用下的响应。研究结果表明,所提出的盒型芯层具有质量比吸能值高,变形模式均匀稳定,有效吸能行程长等优良的吸能特性,以其为芯层的波纹板在爆炸冲击载荷作用下,能有效降低背板变形,在爆炸冲击防护领域具有潜在的应用前景。

大型承重保温夹芯复合墙体的材料选型及模拟

针对中国夏热冬暖地区居住建筑节能的要求,选定适合的结构层和保温层材料以及平行板式的复合结构,利用有限元分析法,对以陶粒混凝土为结构层、泡沫混凝土为保温层,无拉接件的保温夹芯复合墙体进行了模拟研究,提出承重保温夹芯复合墙体在竖向荷载和风荷载作用下各种应力分布的基本规律为:竖向荷载下复合墙体的压力主要由结构层承担,压应力呈现出沿板宽度的两端较大而中间部位较小的马鞍形分布,且底部两端的压应力较大;在竖向10MPa荷载作用下结构层压应力的理论计算值为15MPa,保温层的抗压强度大于0.21MPa;在风荷载作用下,结构层与保温层间的界面切应力随墙体高度变化均呈双峰型分布,底部及顶部均为0,中间部位接近0,在它们之间出现峰值,界面切应力最大值为3.89kN/m2,界面正应力最大值为1.39kN/m2.

复合材料三明治结构板的电磁和冲击性能分析

为开发兼有反雷达侦察及减缓冲击波对乘员伤害能力的新型装甲板,设计了一种上面板、核层和下面板分别为玻璃纤维复合材料、聚氨酯/多壁碳纳米管复合材料功能梯度泡沫和碳纤维复合材料的全新三明治结构,该结构既能吸收电磁波又能阻隔冲击波的传递;建立了该结构的电磁波反射和冲击波透射理论模型,考察泡沫核层梯度模式和层厚对电磁波反射系数和冲击波透射系数的影响,并采用NSGA-Ⅱ算法对装甲板结构参数进行多目标优化.结果表明,优化后该结构的电磁波反射系数降低了94.58%,冲击波透射系数降低了4.35%,说明其具有良好的电磁波吸收能力和冲击波阻隔能力.

轻质夹芯外墙板不同连接方式抗剪试验研究

为优化轻质夹芯外墙板与钢框架的连接方式,设计3种不同连接件并进行推出试验,分析套筒螺栓、钩头螺栓以及焊接钢板的抗剪承载力及对周围混凝土的影响区域。试验结果表明:套筒螺栓连接的试件抗剪承载力最大,钩头螺栓连接的试件抗剪承载力比套筒螺栓的稍小,焊接钢板连接的试件抗剪承载力最小;3种连接件对周围混凝土的影响区域均很小。不同连接件的抗剪试验研究结果将为后期轻质外墙板的拟静力试验设计提供依据。

含三明治外墙挂板框架结构抗震性能试验研究

为研究含三明治保温夹芯外墙挂板的混凝土框架结构的抗震性能,进行了2榀足尺混凝土框架结构的低周往复荷载试验。2榀框架分别为纯现浇钢筋混凝土框架和含三明治保温夹芯外墙挂板的框架。根据两个试件的低周往复试验结果,对试件的刚度、承载力、延性及耗能能力进行综合评估。研究表明,含三明治保温夹芯外墙挂板的混凝土框架结构具有良好的抗震性能。考虑三明治保温夹芯外墙挂板后,结构的刚度提高约20%,结构的承载力变化不明显。试验中结构的最大层间位移角为1/16,此时三明治保温夹芯外墙挂板与框架梁连接处仍未出现明显破坏现象,并且三明治保温夹芯外墙挂板整体保持完好,说明在大震下结构发生大变形时三明治保温夹芯外墙挂板与主体结构的连接能够满足抗震设计要求。

竖向承重网架墙体的稳定计算

着重研究了竖向承重网架墙体的整体稳定．采用拟夹层板法，将网架墙体比拟为受纵横向荷载共同作用的平板，推出了拟夹层板的压曲方程；引入边界条件，求出了网架墙体的临界荷载；经计算分析得出了一些有价值的结论．

外叶墙为非承重墙夹芯墙的抗震性能研究

对4片高度相同、高宽比和竖向压应力不同的夹芯墙进行了水平低周反复加载试验,研究了这种墙体构件的抗震性能.根据实际受力特点,试验中水平荷载与竖向荷载都加载于试件内叶墙的形心.观测了该墙体受力-变形-损伤-裂缝-屈服-破坏的全过程;分析了该墙体的破坏特征、滞回曲线、骨架曲线、位移延性、承载力、拉接筋受力性能和内、外叶墙协同工作能力等.研究结果表明:由于拉接筋的作用,内、外叶墙协同工作性能良好,外叶墙在试验过程中破坏轻微;试验过程中出现剪切滑移和'捏缩效应';内叶墙在高宽比较小时,呈现明显的剪切破坏,在高宽比较大时,呈现出弯剪破坏;试件的承载力随着轴压比的提高而增加.采用规范(GB 50003-2001)中配筋砌体抗剪承载力平均值计算公式进行计算,结果较试验值小.

钢筋网架—砼组合结构夹芯墙板受剪试验研究

研究了钢筋网架—砼组合结构夹芯墙板(简称ZW夹芯墙板)平面内偏压受剪的性能.试验制作了2个相同的ZW夹芯墙板构件,采用建筑抗震试验方法规程中的拟静力法进行了试验研究,得出了ZW体系夹芯墙板平面内偏压受剪时钢筋及砼板的应力应变、滞回曲线、承载力、裂缝开展及破坏形态,验证合厚度砼墙板模型的成立;最后给出ZW体系夹芯墙板的偏压受剪承载力公式.

沈阳地区复合保温墙体构造湿状况模拟研究

目的分析达到湿稳定状态的过程,确定沈阳地区不同类型保温墙体在若干温湿度条件下的保温材料重量湿度的变化规律.方法通过CHAMPS—BES软件对不同构造类型(外保温、内保温和夹芯保温)的复合保温墙体的湿状况进行模拟实验,确定温度场和湿度场在墙体内构造分布.结果在室内温湿度条件不变的情况下,外保温墙体保温层重量湿度最低,内保温墙体的保温层重量湿度最高.结论在湿传递方面,外保温墙体比内保温和夹芯保温墙体具有更多优势,更适用于严寒地区节能建筑外墙采用.若采用内保温或夹芯保温工艺,必须对围护结构热桥部位进行保温防潮处理.

隐藏式连接墙板的设计

介绍采用隐藏式连接聚氨酯夫芯板作墙板的建筑，在设计中的一些建筑节点处理方法及几点体会，可供设计人员参考。

低层双面叠合夹心保温剪力墙结构设计与应用研究

以低层建筑为主的乡村建筑将成为装配式建筑未来的应用趋势之一。利用双面叠合剪力墙结构整体性与抗震性能良好、预制构件生产自动化程度与加工精度高、施工便捷等特点和优势,在双面叠合剪力墙内集成保温材料,设计并简化其水平与竖向接缝节点连接构造,研究形成适合低层装配式建筑使用的双面叠合夹心保温剪力墙结构。以拟开展足尺地震振动台试验研究的一栋两层建筑为应用对象,开展双面叠合夹心保温剪力墙结构应用研究,设计预制构件及预制构件间的连接构造,并通过结构设计,验证得到其设计指标符合要求。在制定预制构件生产和施工方案基础上,实际完成预制构件生产、结构模型搭建施工,验证此结构应用的可行性,并提出了相关应用和改进建议。

泡沫夹芯结构板泡沫壁流道内的流动特性

沟槽型真空辅助树脂传递模塑成型工艺(VARTM)是一种新型的泡沫夹芯结构板成型方法,利用实验探明了泡沫夹芯结构板芯材上不可渗泡沫壁流道内的流动行为。实验结果表明,液体在泡沫壁流道的流动能力大幅降低,只有光滑壁流道的60%左右,泡沫壁流道的粗糙内表面是造成这种现象的主要原因。提出了相应的压力驱动流动方程,并采用等效渗透率来表征液体在泡沫壁流道内的流动能力,得到了考虑粗糙表面影响的等效渗透率计算公式,提出了一个正确计算不可渗泡沫壁流道内流动的处理方法。

低层双面叠合夹心保温剪力墙结构足尺振动台试验研究

在双面叠合剪力墙结构中集成夹心保温材料,设计形成适用于低层建筑的双面叠合夹心保温剪力墙结构,该结构具有构件生产和施工优势,具有应用推广前景。为研究该体系的抗震性能,对一栋两层两开间足尺模型进行地震振动台试验,分析结构在不同工况下的损伤累积过程,研究试验模型动力特性和地震响应的变化规律。试验表明,该结构在7度多遇、7度设防地震作用下基本保持完好,在7度罕遇、8度罕遇、9度罕遇地震作用下,试验模型自振频率出现一定下降,外观出现裂缝并随着地震作用的增强而不断发展,但结构没有明显的破坏现象,基本性能稳定。试验模型能够满足现行抗震规范三水准的设防要求,在低层建筑中具有一定的应用优势。

仿生波纹夹层结构耐撞性分析及优化

为提高薄壁夹层结构耐撞性,以虾螯为仿生原型,设计梯度分布的仿生波纹形夹层结构,包括单层、双层和三层波纹结构。以初始峰值载荷Fp、比吸能Es为耐撞性指标,利用有限元法分析了单元高宽比γ(γ1、γ2和γ3分别为单元第1层、第2层和第3层的高宽比)对波纹夹层结构耐撞性的影响,采用多目标粒子群优化方法得到了夹层结构最优参数。结果表明,单层波纹结构耐撞性随单元高宽比γ的增大逐渐变差,双层波纹结构下层结构单元高宽比γ对耐撞性的影响大于上层结构单元高宽比γ对耐撞性的影响,较小的γ值有利于提高三层波纹结构的比吸能。结构优化结果表明:单层结构最优尺寸γ1为0.8;双层结构最优尺寸为γ1=0.5和γ2=1.2;三层结构最优组合为γ1=0.6,γ2=0.6和γ3=0.9。上述结果可为薄壁夹层结构轻量化设计提供新思路。

降低PC外墙拼缝渗水隐患

防渗漏是住宅工程的永恒课题,PC结构施工技术作为一项新型推广技术,目前防渗漏方面的技术还不够成熟,结合上海市首个预制装配式夹心保温墙体住宅项目,研究降低PC外墙拼缝渗水隐患,可以在保证施工质量的基础上,总结PC住宅结构防渗漏的成套施工技术,为项目创益增效。本文通过现状调查、原因分析,找出PC外墙拼缝渗漏隐患的关键原因,从而制定有针对性的措施,通过措施的实施及验证,取得了良好的效果。

整体夹芯中空复合材料的开发与应用

简单综述了整体夹芯中空复合材料的应用情况,该类材料是新型的结构、功能材料,具有优异的力学性能与可设计性,重点介绍了夹芯中空复合材料在结构开发、复合成型与力学测试等方面的研究进展,展望了该材料在国内的开发与应用前景。