陶粒混凝土夹芯保温复合墙板性能分析

摘要

在我国，建筑物的耗能总量在社会总耗能中占到接近三分之一的部分，同时住宅房屋通过围护结构产生的传热量可以达到建筑使用消耗能量的三分之二。进入21世纪，我国提出了新的节能标准，促进了我国复合墙板的快速发展。目前，对夹芯保温复合墙板的研究还比较少，特别是如何合理地解决内外叶墙板之间的连接问题：既要使复合墙板有比较好的整体受力性能，又要减小由于连接而产生的热桥效应。
　　本文提出了一种新型陶粒混凝土夹芯保温复合墙板。此类墙板通过预先对聚苯乙烯泡沫塑料板进行挖洞，再在两边浇筑内外叶墙板，从而内外叶墙板能够通过填充挖洞处的陶粒混凝土而连接在一起。通过这种连接方式，不仅使复合墙板具备整体受力性能，而且拥有良好的热工性能。
　　通过ANSYS软件建立了不同内外叶墙厚度和不同连通半径的36个模型，对模型进行了线弹性和弹塑性的力学性能和热工性能分析。在水平荷载和风荷载作用下，主要分析了复合墙板的位移和等效应力分布规律、钢筋的等效应力分布规律，以及不同内外叶墙厚度和不同连通半径对其产生的影响。通过对比，得出在水平荷载作用下，内外叶墙厚度对复合墙板整体力学性能的贡献大于连通半径；在风荷载作用下，内外叶墙厚度和连通半径对复合墙板整体力学性能的贡献基本相同。热工性能中着重探讨了包括节点温度分布，水平剖面温度分布，以及不同内外叶墙厚度和不同连通半径对其产生的影响。通过对复合墙板内表面最低和最高温度的比较，发现热桥效应不明显；对比由温度场得到的复合墙板内表面最低温度和由规范计算出的室内空气露点温度后，发现复合墙板内表面不会产生结露现象。计算出所有复合墙板的传热系数，根据现行热工规范可以得到1A、1B、2A和3A复合墙板可以作为围护结构部位中的保温外墙使用；所有模型可以作为围护结构部位中的保温隔墙使用。
　　本文研究的新型陶粒混凝土夹芯保温复合墙板拥有良好的力学和热工性能，满足相关规范要求，可以应用到有保温需求的围护结构中。

目录

封面

声明

中文摘要

英文摘要

目录

1 绪论

1.1 研究背景

1.2 复合墙板国内外的研究现状

1.3 陶粒混凝土夹芯保温复合墙板的介绍

1.4 本文主要研究内容

2 陶粒混凝土夹芯保温复合墙板的力学性能分析

2.1 有限元的相关知识

2.2 ANSYS的简介

2.3 陶粒混凝土夹芯保温复合墙板力学模型的建立

2.4 陶粒混凝土夹芯保温复合墙板在水平荷载作用下的力学分析

2.5 陶粒混凝土夹芯保温复合墙板在风荷载作用下的力学分析

3 陶粒混凝土夹芯保温复合墙板的热工性能分析

3.1 热工学基本理论

3.2 陶粒混凝土夹芯保温复合墙板热工模型的建立

3.3 陶粒混凝土夹芯保温复合墙板稳态热分析

3.4 陶粒混凝土夹芯保温复合墙板传热系数K的分析

4 结论与展望

4.1 结论

4.2 展望

参考文献

致谢

攻读学位期间发表的学术论文目录