新型格构式节能墙体平面内变形实验研究

摘要

格构式复合墙板是以钢筋混凝土小框架为承重骨架,以加气混凝土砌块、轻质混凝土等作为填充材料,可以取代粘土砖墙,实现建筑与结构功能的统一。该墙板具有轻质、低价、抗震变形能力强等特点。本文选用了新型的建筑保温材料-泡沫混凝土作为外墙系统的自保温材料,设计了两组试件。完成的主要工作和取得的成果包括：
　　 ⑴对两组墙体试件进行了低周反复荷载试验研究,考察了试件的延性以及耗能能力,实测了墙体框架柱、框架箍筋、肋柱的应变,墙板在地梁处的位移。结果表明,试件都经历了弹性、弹塑性和破坏三个阶段,滞回曲线较为饱满,墙体变形主要由剪切作用引起。格构式泡沫混凝土墙体试件均具有很好的延性及耗能能力,试件以墙体斜向变形耗能为主,抗震性能良好。
　　 ⑵对墙体抗剪承载力的影响因素进行了分析,采用材料力学方法和斜压杆理论分别计算出框架柱、填充泡沫混凝土的抗剪承载力,相加后得出整体抗剪承载力。计算结果与实测值存在一定差异,这种差异由计算点与实测点之间的差异以及加载装置精度引起。根据试件的破坏形态,提出了新型墙体的设计建议。
　　 ⑶对新型格构式墙板的有限元模型建立提出了一些建议,由于泡沫混凝土材料强度较低,因此,结合实际试验现象,建议墙体的开裂问题在处理墙体开裂的问题的处理上采用混凝土分布裂缝模型。

目录

文摘

英文文摘

第一章 绪论

1.1 概述

1.2 新型格构式墙板的研究现状

1.3 新型轻质泡沫混凝土的研究现状

1.4 节能墙板的研究现状

1.4.1 夹芯保温墙体系

1.4.2 外墙外保温墙体系

1.5 新型格构式节能墙板的研究现状

1.6 研究背景

1.7 本文主要工作

第二章 新型格构式节能墙体试验研究

2.1 试验概况

2.1.1 节能墙体厚度设计

2.1.2 试件结构层设计

2.1.3 材料性能

2.1.4 试件制作说明

2.1.5 实验墙体相似关系

2.2 试验概况

2.2.1 试验装置与加载程序

2.2.2 试验装置与加载程序

2.2.3 测试方案

2.3 实验结果及分析

2.3.1 实验现象

2.3.2 滞回曲线与骨架曲线

2.3.3 墙体的延性及耗能性能

2.3.4 肋柱应变分析

2.3.5 框架柱应变分析

2.3.6 框架柱内箍筋应力分析

2.4 小结

第三章 新型格构式节能墙体受剪承载力的探讨

3.1 引言

3.2 格构式墙体剪切破坏机理分析

3.3 新型格构式节能墙体受剪承载力影响因素

3.4 基本假定

3.4.1 框架肢柱

3.4.2 混凝土

3.4.3 肋柱抗剪

3.5 格构式墙板的构造建议

3.6 格构式墙板的构造建议

3.7 小结

第四章 新型格构式节能墙板的有限元模型建立

4.1 引言

4.2 新型格构式节能墙板的本构模型的建立

4.2.1 框架混凝土模型

4.2.2 框架钢筋单元

4.2.3 钢筋混凝土有限元模型

4.2.4 泡沫混凝土单元

4.3 墙体中裂缝的处理

4.4 框格与泡沫混凝土的联结

4.5 材料参数的取值

4.6 边界条件与加载制度

4.7 收敛准则

4.8 模型的建立

4.9 小结

第五章 总结与展望

5.1 总结

5.2 展望

参考文献

致谢

作者在攻读硕士学位期间发表的论文