考虑逐时温度变化时混凝土夹芯板温度作用效应研究

摘要

混凝土夹芯板具有良好的保温隔热性能，常用作建筑围护结构，符合建筑工业化的发展战略要求。由于混凝土夹芯外墙板内外叶厚度小，且温差大，引起混凝土内外叶以及内外叶的连接件产生较大的温度应力，研究墙板的温度作用对混凝土夹芯板的推广应用具有重要的工程意义。 首先，本文考虑太阳辐射、气温逐时变化、建筑物朝向、颜色等影响，将标准日逐时温度模型分解为稳态温度（年温度）和谐波热温度（日温度），得到考虑太阳辐射和逐时气温变化时混凝土夹芯板各层的温度场和平均温度。 其次，根据不同朝向和不同内外叶厚度的混凝土夹芯板在不同工况下混凝土夹芯板内外叶平均温度的最大温差，并与有关规范的方法进行对比，提出了采用稳态温度场计算混凝土夹芯板温度作用时的室外基本气温修正值。 第三，以简支单向板为计算模型，将内外叶连接件简化为只传递轴向变形和剪切变形的匀质材料层，且假设混凝土内外叶只发生弯曲变形，运用平衡方程、物理方程、变形相容条件及边界条件，求得界面剪应力和正应力的解析式，并由此得到夹芯板内、外叶的内力值。 第四，用有限元软件ABAQUS建立温度作用下混凝土夹芯板的有限元模型，分析温度作用下混凝土夹芯板的界面应力与板叶内力，并与理论推导的解析解进行对比，二者符合良好。 最后，采用理论推导的解析解，通过改变参数对影响混凝土夹芯板界面应力和板叶内力的因素进行分析。

目录

声明

摘要

第一章绪论

1．1研究背景

1．1．1建筑节能

1．1．2建筑工业化

1．1．3混凝土夹芯板

1．1．4温度作用下混凝土夹芯板的变形

1．1．5我国荷载规范中温度荷载取值

1．1．6参与课题

1．2研究的目的和意义

1．3国内外研究现状及水平

1．3．1夹芯板

1．3．2温度作用

1．3．3温度作用效应

1．4本文研究内容

1．4．1存在问题

1．4．2本文工作

第二章考虑逐时温度变化时混凝土夹芯板温度作用

2．1基于谐波热的混凝土夹芯板温度作用

2．1．1标准日气温与标准日空气综合温度

2．1．2工况

2．1．3混凝土夹芯板平均日温度作用

2．1．4夹芯板平均日温度

2．1．5夹芯板的平均年温度作用

2．1．6夹芯板平均年温度

2．1．7夹芯板温度作用组合

2．2谐波热法的计算结果与有关规范对比

2．2．1方法一计算结果

2．2．2方法二计算结果

2．2．3方法三计算结果

2．2．4方法四计算结果

2．2．5五种算法结果对比

2．3室外基本温度修正值△T

2．4本章小结

第三章温度作用下混凝土夹芯板的应力理论分析

3．1力学模型、基本假设与平衡方程

3．2界面剪应力和界面正应力解析解

3．3夹芯板任意截面内力

3．3．1夹芯板内叶内力

3．3．2夹芯板外叶内力

3．4夹芯板界面应力和板叶内力分布

3．5本章小结

第四章温度作用下混凝土夹芯板的应力有限元验证

4．1有限元分析概述

4．1．1有限元分析软件简介

4．1．2二维实体单元简介

4．2有限元计算

4．2．1建立有限元模型

4．2．2有限元分析结果

4．3混凝土夹芯板的有限元分析与理论结果对比

4．4本章小结

第五章温度作用下混凝土夹芯板应力影响因素分析

5．1板叶厚度的影响

5．1．1夹芯板外叶厚度的影响

5．1．2夹芯板内叶厚度的影响

5．2连接件直径的影响

5．3连接件间距的影响

5．4连接件材料的影响

5．5本章小结

结论与展望

结论

展望

参考文献

致谢

附录