预制混凝土夹芯保温外挂墙板研究

发布时间：2017-08-25 22:06

  本文关键词：预制混凝土夹芯保温外挂墙板研究

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【摘要】：目前,我国对于装配整体式混凝土剪力墙、框架以及框架-剪力墙结构的研究日渐增多,而作为建筑结构的外围护系统——墙板,缺乏较为系统的研究。由于外墙板是预制混凝土结构重要组成部分,面广量大,预制混凝土墙板成为制约预制框架和剪力墙结构应用的重要因素,并且我国目前也无相应的技术规程。与传统的内保温和外保温墙板结构构造相比,预制混凝土夹芯保温墙板具有低“热桥”作用、耐久性好等优点,具有良好的经济、社会和环境效益,目前已成为墙体结构的发展方向,这种综合保温和结构性能的夹芯墙板的研究及应用对推动和完善我国预制混凝土结构具有重要意义。目前我国对夹芯墙板的研究还很不足。国内现有常用预制混凝土夹芯保温外挂墙板连接件存在诸多问题。比如锚固力学问题、构造复杂等问题,或无法综合所有需要,为解决上述问题,本文提出了一种预制混凝土夹芯保温外挂墙板新型连接件形式,采用钢筋玻璃纤维复合筋,其形状为w型。由于钢筋玻璃纤维复合筋,外包一层玻璃纤维,利用玻璃纤维的热传导系数较钢筋低,可以减少纯金属件的冷热桥问题,同时由于其内芯为钢筋,也可以改善纯玻璃纤维筋抗剪能力差的问题。W型连接件应用于预制混凝土夹芯保温墙板内外叶板的连接,以解决夹芯墙板的抗剪和受弯共同作用的问题。为研究W型钢筋玻璃纤维复合筋连接件的力学性能,进行了直锚锚固试验、弯锚锚固试验、单元板弯锚抗剪试验、标准板抗剪试验和标准板抗弯试验。通过观察试件的破坏过程、破坏形态以及荷载位移曲线、裂缝的分布和发展趋势等方面对预制混凝土夹芯保温外挂墙板进行研究。W型钢筋玻璃纤维复合筋连接件具有较好的锚固能力,其锚固性能与钢筋一样,直锚性能良好,并且外包玻璃纤维可以提高钢筋的抗拉强度。弯锚锚固随着锚固深度的不同,锚固能力不同。玻璃纤维钉的锚固能力明显偏低,与玻璃纤维钉相比,W型钢筋玻璃纤维复合筋连接件锚固性能良好。单元板试件在受到板侧剪力作用时,玻璃纤维钉抗剪能力较弱,W型钢筋玻璃纤维复合筋连接件与钢桁架连接件抗剪能力较强。利用ABAQUS有限元软件建立了标准板抗剪试验和标准板抗弯试验模型,通过试验结果对比分析,模型基本吻合,能够反映预制混凝土夹芯保温外挂墙板的受力性能。玻璃纤维钉试件的抗弯承载力较弱,钢桁架试件与W型钢筋玻璃纤维复合筋连接件试件的抗弯能力基本相同,其中钢桁架含钢量较高,由此可知W型钢筋玻璃纤维复合筋连接件的抗弯能力较强,力学性能良好,整体工作性能较好。最后对本文的研究内容及主要成果进行分析总结,为今后对预制混凝土夹芯保温外挂墙板进行深入研究打下了基础,并提出了优化改进连接件的研究方向,为预制混凝土结构在我国更好地推广应用做出了基础性贡献。
【关键词】：预制混凝土 夹芯保温板 连接件 试验 有限元分析
【学位授予单位】：东南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TU37
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第一章 绪论10-20
• 1.1 研究背景及意义10
• 1.2 预制混凝土结构的概况10-12
• 1.3 预制混凝土夹芯保温外挂墙板概述12-14
• 1.3.1 预制混凝土保温外挂墙板类型12-13
• 1.3.2 预制混凝土夹芯保温外挂墙板的特点13-14
• 1.3.3 国内外预制混凝土夹芯保温外挂墙板发展现状14
• 1.4 预制混凝土夹芯保温外挂墙板连接件的概述14-17
• 1.4.1 连接件的作用14-15
• 1.4.2 连接件的类型15
• 1.4.3 连接件的国内外发展现状15
• 1.4.4 连接件研究发展方向15-17
• 1.5 研究内容17-20
• 1.5.1 本文研究目标17
• 1.5.2 本文研究内容17-20
• 第二章 预制混凝土夹芯保温外挂墙板新型连接件20-26
• 2.1 连接件研究现状20-21
• 2.2 连接件设计21-23
• 2.3 施工方法23-24
• 2.4 研究方法24-26
• 第三章 预制混凝土夹芯保温外挂墙板连接件锚固试验26-42
• 3.1 理论分析26-27
• 3.2 连接件直锚锚固试验27-31
• 3.2.1 直锚锚固试件设计27-28
• 3.2.2 直锚锚固试验装置与加载方式28-29
• 3.2.3 直锚锚固试验现象29
• 3.2.4 直锚锚固试验数据分析29-31
• 3.2.5 本节小结31
• 3.3 连接件弯锚锚固试验31-42
• 3.3.1 弯锚锚固试件设计31-35
• 3.3.2 弯锚锚固试验装置与加载方式35-37
• 3.3.3 弯锚锚固试验现象37-38
• 3.3.4 弯锚锚固试验数据分析38-40
• 3.3.5 本节小结40-42
• 第四章 预制混凝土夹芯保温外挂墙板抗剪试验42-64
• 4.1 理论分析42
• 4.2 预制混凝土夹芯保温外挂墙板单元板抗剪试验42-52
• 4.2.1 单元板抗剪试件设计42-45
• 4.2.2 单元板抗剪试验装置与加载方式45-47
• 4.2.3 单元板抗剪试验现象47-48
• 4.2.4 单元板抗剪试验数据分析48-51
• 4.2.5 本节小结51-52
• 4.3 预制混凝土夹芯保温外挂墙板标准板抗剪试验52-64
• 4.3.1 有限元分析52-58
• 4.3.2 标准板抗剪试验58-62
• 4.3.3 本节小结62-64
• 第五章 预制混凝土夹芯保温外挂墙板抗弯试验64-90
• 5.1 理论分析64
• 5.2 有限元分析64-76
• 5.2.1 材料模型64-67
• 5.2.2 有限元模型67-76
• 5.3 标准板抗弯试验76-87
• 5.3.1 标准板抗弯试件设计76-81
• 5.3.2 标准板抗弯试验装置与加载方式81-82
• 5.3.3 标准板抗弯试验现象82-85
• 5.3.4 标准板试验数据分析85-87
• 5.4 本章小结87-90
• 第六章 总结与展望90-92
• 6.1 总结90-91
• 6.2 展望91-92
• 致谢92-94
• 参考文献94-96

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前8条

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本文编号：738372