陶粒混凝土夹芯自保温墙板低周荷载作用研究

发布时间：2017-10-07 17:20

  本文关键词：陶粒混凝土夹芯自保温墙板低周荷载作用研究

  更多相关文章： 陶粒混凝土 夹芯自保温墙板 协同工作性能 反复荷载 试验 ABAQUS非线性 有限元分析

【摘要】：建筑节能是一个全球性课题,更是我国现阶段尚待深度研究的课题之一。由于现行墙体保温材料在实际工程应用上存在一些问题:如存在一定的安全隐患;在使用过程中其耐久性有待进一步验证,施工技术落后,过程复杂,成本价格高等。因此,设计研究一种由保温材料与围护结构有机结合的新型自保温墙板,是目前社会急需的一项重要研究工作。陶粒混凝土夹芯自保温墙板的结构是由两层钢丝网片通过直插钢筋连接而成的骨架,中间放置聚苯板,两侧浇筑陶粒混凝土等三部分构成的。该墙板是一种新型的并具有自重轻、满足抗震性能要求和保温特点的复合墙板。本文通过16组正交试验设计方法获得陶粒混凝土的最优配合比(而最优配合比的确定则是为了陶粒混凝土夹芯自保温墙板的受力性能与保温性能共同达到最优),根据获得的最优配合比,通过自上而下的陶粒混凝土浇筑顺序而制作出陶粒混凝土夹芯自保温墙板。依据陶粒混凝土夹芯自保温墙板内的聚苯乙烯塑料板的开洞率和开洞孔径及开洞位置分布影响因素,共设计了8片陶粒混凝土自保温墙板试件。首先通过对陶粒混凝土夹芯自保温墙板做低周反复加载试验,对陶粒混凝土夹芯自保温墙板的滞回性能、延性性能、刚度退化特征、耗能性能以及自保温墙板内部结构的陶粒混凝土与聚苯乙烯塑料板的协同工作性能、粘结性能、破坏形式等进行系统的研究。其次有限元软件ABAQUS对该墙板进行非线性分析。通过选取合适的单元类型和陶粒混凝土本构关系模型及破坏准则,分析得到陶粒混凝土夹芯自保温墙板的滞回特性及延性性能。分析结果与试验值相比较为吻合。研究结果表明,陶粒混凝土夹芯自保温墙板在低周反复荷载作用下,墙板的裂缝,裂缝分布情况及墙板裂缝的开展大致相似,陶粒混凝土与钢丝网片及聚苯乙烯塑料板三者具有良好的协同工作性能,随着开洞率及洞孔径的增大,陶粒混凝土、钢丝网片及聚苯板三者之间的粘结性能越好,其协同工作性能越好,陶粒混凝土夹芯自保温墙板的抗震能力越强。随着陶粒混凝土的强度等级的提高,其极限荷载和屈服荷载随之增大;而极限位移变小,屈服位移基本不变。
【关键词】：陶粒混凝土 夹芯自保温墙板 协同工作性能 反复荷载 试验 ABAQUS非线性 有限元分析
【学位授予单位】：河南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TU528
【目录】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-10
• 第一章 绪论10-18
• 1.1 研究背景及意义10-14
• 1.1.1 研究背景10-13
• 1.1.2 陶粒混凝土夹芯自保温墙结构的研究意义13
• 1.1.3 陶粒混凝土夹芯自保温墙板构造特点13-14
• 1.2 国内外相关研究发展概况14-15
• 1.3 本文的研究方法和内容15-16
• 1.3.1 研究方法15-16
• 1.3.2 研究内容16
• 1.4 本章小结16-18
• 第二章 陶粒混凝土夹芯自保温墙板低周反复加载试验介绍18-30
• 2.1 试验目的18
• 2.2 试件的设计18-19
• 2.3 陶粒混凝土夹芯自保温墙板的制作19-24
• 2.3.1 材料的性能19-20
• 2.3.2 制作工艺20-24
• 2.3.3 陶粒混凝土夹芯自保温墙板的参数24
• 2.4 试验装置及测试内容24-29
• 2.4.1 试验加载仪器的介绍及装置24-26
• 2.4.2 试验加载制度26-27
• 2.4.3 测点布置及测试内容27-29
• 2.5 本章小结29-30
• 第三章 陶粒混凝土夹芯自保温墙板低周荷载作用的试验30-44
• 3.1 试件破坏形态描述30-40
• 3.1.1 墙板TJQ130-32
• 3.1.2 墙板TJQ232-34
• 3.1.3 墙板TJQ334-36
• 3.1.4 墙板TJQ436-40
• 3.2 试件破坏形态分析40-42
• 3.3 本章小结42-44
• 第四章 陶粒混凝土夹芯自保温墙板低周荷载作用的试验数据分析44-54
• 4.1 滞回曲线分析44-46
• 4.2 骨架曲线分析46-48
• 4.3 延性分析48-50
• 4.4 刚度退化分析50-51
• 4.5 耗能性能分析51-53
• 4.6 本章小结53-54
• 第五章 陶粒混凝土夹芯自保温墙板低周荷载作用的有限元分析54-74
• 5.1 ABAQUS简述54-55
• 5.1.1 ABAQUS软件的简介54
• 5.1.2 ABAQUS的分析步骤54-55
• 5.2 ABAQUS中材料的本构关系55-57
• 5.2.1 混凝土的本构关系55-56
• 5.2.2 钢丝网片的本构关系56-57
• 5.3 模型单元选择和划分网格57-58
• 5.4 有限元建模分析与试验结果对比研究58-69
• 5.4.1 等效应力云图59-65
• 5.4.2 分析值与试验值的荷载与位移的对比65
• 5.4.3 滞回曲线和骨架曲线的对比65-67
• 5.4.4 试验与分析的延性对比67-68
• 5.4.5 试验结果与分析结果不同的原因68-69
• 5.5 抗震性能影响因素分析69-73
• 5.5.1 洞孔率对陶粒混凝土夹芯自保温墙板的抗震性能影响69-71
• 5.5.2 混凝土强度等级对陶粒混凝土夹芯自保温墙板抗震性能影响71-73
• 5.6 本章小结73-74
• 第六章 结论与展望74-76
• 6.1 结论74-75
• 6.2 展望75-76
• 参考文献76-78
• 致谢78-80
• 攻读学位期间发表的学术论文80-81

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前6条

1 王红兵;胡爱珍;;浅谈节能建筑发展之可持续性[J];甘肃科技纵横;2010年05期

2 刘劲松;刘红军;;ABAQUS钢筋混凝土有限元分析[J];装备制造技术;2009年06期

3 徐克勇;刘福江;;浅谈建筑外墙保温技术的利与弊[J];新疆有色金属;2007年01期

4 李湘洲;;我国新型墙体材料现状与趋势[J];砖瓦世界;2005年08期

5 涂逢祥;大力推进建筑节能迫在眉睫[J];墙材革新与建筑节能;2004年07期

6 刘岩,朱浮声,张继平;我国新型墙体的发展现状及趋势展望[J];辽宁建材;2002年02期

中国硕士学位论文全文数据库 前1条

1 徐亚洲;型钢混凝土弯矩—曲率滞回关系研究[D];西安建筑科技大学;2005年

，

本文编号：989099