以磷石膏为模板兼建筑辅材的钢筋砼密肋井字大板与密肋网格板式剪力墙结构体系的研究与应用

摘要

随着国家墙改政策的实施，国内积极研发新型环保节能的墙体建筑。其中，山东省从澳大利亚引进的石膏空腔大板速成墙，已经成功应用到1至6层的低层建筑中，取得了良好的社会经济效益。但由于其结构自身特点，而不能应用到更高的建筑中去。受山东速成墙的启发，本文改进其不足，把墙体改革与住宅结构体系创新结合，发明了当永久模板来用的磷石膏砌块模板和磷石膏凹模板。首次提出了以磷石膏做永久模板成型钢筋混凝土的密肋井字大板与密肋网格板式剪力墙的住宅结构体系，用以来适应大开间灵活布置户型的住宅建筑发展新要求。并且，在2006年1月27日申请了“密肋网格式钢筋砼剪力墙及其制作方法”的发明专利，申请号为：200610200093.8，公开号为：CN 1807790A。另一发明专利“钢筋混凝土密肋井字大板楼盖及其制作方法”，其申请号为：2006102000923。 本课题简单介绍了磷石膏做永久模板成型结构的工艺，亦简单介绍了传统剪力墙的有关知识，着重阐述了磷石膏砌块模板成型的钢筋砼密肋网格板式剪力墙与山东速成墙的对比分析，推导了其抗侧刚度计算式子，阐述了如何把其转化成为等效实心剪力墙，并做了其小构件的抗侧力试验，得出了其往复荷载下的滞回曲线。试验结果验证了抗侧刚度计算式子的正确性，说明了钢筋砼密肋网格板式剪力墙有较好的内力重分布能力和良好的耗能能力。 本课题亦对磷石膏凹模成型的钢筋砼密肋井字大板进行了足尺试验。试验时，竖向设计荷载被超载50％加载，磷石膏凹模板没有出现裂缝，整块大板亦只在肋梁交叉处的交角地方出现微裂缝。 在两个以磷石膏模板成型结构的试验取得了成功的基础上，本文最后，给出了以磷石膏做永久模板成型钢筋砼密肋井字大板与密肋网格板式剪力墙结构体系，在灵活布置户型的高层住宅建筑应用中的实用设计算例。

目录

摘要

第一章绪论

1.1国家墙改政策

1.2山东省磷石膏速成墙介绍

1.2.1石膏速成墙体尺寸

1.2.2石膏速成墙作承重墙时的结构计算简图

1.2.3石膏速成墙的优点

1.2.4石膏速成墙做高层建筑承重体系的不足

1.3住宅建筑的发展趋势

1.3.1住宅建筑高层化

1.3.2住宅建筑户型灵活化布置

1.4高层住宅建筑已有结构体系

1.5以磷石膏为模板的密肋井字大板与密肋网格式剪力墙结构体系

1.5.1密肋网格板式剪力墙的提出

1.5.2密肋井字大楼板优点

1.5.3以磷石膏为永久模板成型结构

1.6本课题的研究意义

1.7本课题研究的主要内容

第二章传统剪力墙

2.1概述

2.1.1高层建筑的特点

2.1.2剪力墙的特点

2.1.3剪力墙结构布置

2.1.4剪力墙刚度控制

2.1.5剪力墙破坏形态控制

2.1.6剪力墙截面尺寸

2.1.7剪力墙的分类

2.1.8剪力墙的分析方法

2.2整体剪力墙与整体小开口剪力墙的计算

2.2.1整体墙的计算

2.2.2整体小开口墙的计算

第三章磷石膏为永久模板成型的钢筋砼密肋网格板式剪力墙

3.1概述

3.1.1钢筋砼密肋网格板式剪力墙的研究背景

3.1.2磷石膏模板砌块尺寸

3.1.3钢筋混凝土密肋网格板式剪力墙的结构效果图

3.2密肋网格板式剪力墙与山东石膏速成墙的力学对比分析

3.2.1结构计算模型对比

3.2.2两者中横梁竖柱的线刚度比对比分析

3.2.3两者中楼层间墙体的竖向抗剪承载力对比分析

3.2.4两者的ANSYS8.0算例对比分析

3.3密肋网格板式剪力墙抗侧刚度及转化为等效实心剪力墙的推导

3.3.1推导密肋网格板式剪力墙的抗侧刚度的结构计算简图

3.3.2密肋网格板式剪力墙的开孔率

3.3.3密肋网格板式剪力墙的抗侧刚度计算式子推导

3.4密肋网格板式剪力墙的试验与分析

3.4.1实验目的与内容

3.4.2试验模型设计与制作

第四章磷石膏为永久模板成型的钢筋混凝土密肋井字大板

4.1概述

4.1.1磷石膏为模板成型密肋井字楼盖的提出

4.2磷石膏为模板成型的钢筋砼密肋井字大板足尺试验与分析

4.2.1实验模型

4.2.2实验荷载

4.2.3实用分析方法

4.2.4实用分析方法的计算结果

4.2.5实用分析方法的经济指标

4.2.6磷石膏为模板成型的密肋井字楼板的施工

4.2.7实验目的与测点布置

4.2.8实验数据分析

4.2.9实验结论

第五章以磷石膏为模板成型的竖向承重构件和密肋井字大板组合的结构体系

5.1以磷石膏为模板成型的各种竖向承重构件

5.1.1不同生产尺寸的磷石膏模板砌块及不同的灌孔方式

5.1.2密肋网格板式剪力墙结构的适用范围

5.2磷石膏模板砌块成型的各类竖向承重构件的构造

5.3磷石膏模板砌块成型的各类型竖向承重构件的实用设计

5.3.1开孔率大(8层以下建筑)的竖向承重构件的实用分析方法

5.3.2密肋网格板式剪力墙(9层以上建筑)的实用分析方法

5.4磷石膏凹模成型的密肋井字大板的实用分析

5.4.1灵活户型的楼板等效荷载实用计算

5.4.2灵活户型的密肋井字大板的实用分析

5.5钢筋混凝土密肋网格板式剪力墙与密肋井字大板结构体系的算例(12层)

5.5.1建筑概述

5.5.2等效实心剪力墙的厚度TeM计算过程：

5.5.3楼板的等效均布荷载q等效的计算：

5.5.4密肋井字大板及磷石膏凹模的设计：

5.5.5等效矩形截面梁宽的计算：

5.5.6实用分析方法的计算结果：

5.5.7经济性分析：

第六章课题结论与展望

6.1本文主要结论

6.2今后研究工作

致谢

参考文献：

附录