UHPC-RC高性能复合夹芯外挂墙板力学性能研究

发布时间：2020-08-23 12:37

【摘要】：预制墙板是装配式建筑的基本构件,是墙体节能发展的重要方向,也是建筑产业化发展的必然需要。开发适用于复合夹心墙板的,具有轻质、高强、耐久等特性的墙叶及配套的隔热连接件至关重要。所以,本文针对高性能复合夹心外挂墙板,开展了FRP-CB隔热连接件抗剪性能试验,复合夹心墙板抗弯性能试验以及不同条件下墙板温度应力数值模拟计算。首先设计了FRP-CB隔热连接件,对含有此种连接件的复合夹心墙板界面进行了抗剪试验,对连接件的性能进行了计算。结果显示:加载过程基本可以分为弹性阶段、阶段下降、平台阶段、强化阶段、破坏阶段5个部分。随着连接件数量的增加,界面整体刚度、弹性极限荷载、极限承载力、极限位移均有所增长。该种连接件整体延性好,除了L1-C1受剪试件外,每个连接件的弹性段极限荷载平均值约为13.46kN;连接件的极限承载力相对于弹性段极限荷载最多提升了61%,具有一定的安全储备。当界面中含有多个连接件时各连接件具有一定的空间效应,因此布置此类连接件时各方向连接件数不应少于2个。然后,进行了足尺开洞复合夹心墙板在正压作用下及负压作用下抗弯性能试验,归纳了墙板的破坏模式,利用塑性极限分析采用双向板的塑性铰线法得出普通UHPC-RC开洞复合板及UHPC-RW-RC开洞夹心复合板的抗弯承载力计算公式。结果表明:本墙板在正压和负压作用下都具有较大的承载力与较好的延性,满足一般风荷载作用下正常使用极限状态和承载能力极限状态的裂缝及位移限值要求。本墙板所使用的FRP-CB隔热连接件未损坏,能够满足墙板抗弯性能要求。墙板的破坏模式符合四边简支双向板的破坏模式,拥有相似的裂缝开展形式。对于UHPC-RW-RC开洞夹心墙板,按方法一正压承载力试验值为计算值的0.31倍,负压承载力试验值为计算值的0.33倍;按方法二正压承载力试验值为计算值的1.03倍,负压承载力试验值为计算值的1.26倍。最后,采用通用有限元软件ABAQUS,对墙板进行了高温-淋水及加热-冷冻两种工况下,墙板温度场及应力场数值模拟计算。结果显示,在环境影响下,外叶温度变化较大,而内叶温度几乎没有变化。由于温度应力,连接件与墙叶相交的位置存在应力集中,需加强构造措施,墙体其余位置没有达到开裂应力。
【学位授予单位】：哈尔滨工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TU311

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本文编号：2801537