装配式钢结构住宅夹芯复合外挂墙板及其节点承载性能研究

摘要

随着我国建筑产业现代化的不断推进，装配式钢结构在多高层住宅中的应用日益广泛，带动了绿色墙材的发展和进步。然而，我国在钢结构住宅内外墙板方面缺乏性能优越的产品、安全可靠的连接节点和相适应的设计方法和标准。因此，迫切需要研究具有轻质高强、节能环保、预制化程度高等优点的新型外墙板，同时通过试验和有限元分析方法了解其抗弯性能。本文主要开展的研究工作如下:
　　(1)进行了1组上节点受拉、1组上节点受压、1组下节点受拉、2组下节点受压性能试验，每组三个节点构件，分析了上下这两种节点在拉、压作用下的抗拉、压承载力、破坏形式、挠度变化和应变分布规律，检验这两种夹芯复合墙板的抗拉、压承载力是否满足现行规范的要求，并且利用有限元软件ABAQUS建立了装配式复合夹芯外挂墙板连接节点的受拉、受压计算模型，在模型中考虑了几何非线性、材料非线性，提出了计算基本假定，分析了复合墙板连接节点在轴向拉力和压力作用下的工作机理和破坏形式，并将有限元分析结果与试验结果进行了比较，如荷载-挠度曲线、破坏形式等，验证了计算模型的准确性。
　　(2)进行了2组混凝士夹芯复合墙板的抗弯性能试验，分析研究墙板尺寸、洞口与钢筋桁架对复合墙板的开裂荷载、抗弯极限承载力的影响，研究裂缝的分布规律和破坏形式。从而检验板中钢筋桁架的连接作用是否能够保证复合墙板的芯材与内外叶混凝土面板协同一致工作，考察装配式复合夹芯外挂墙板的整体抗弯性能。
　　(3)利用有限元软件ABAQUS建立了装配式复合夹芯外挂墙板的抗弯计算模型，通过试验验证了理论分析模型的准确性和合理性。研究了钢筋屈服强度、内外叶混凝土板厚度、混凝土强度等参数对装配式复合夹芯外挂墙板抗弯性能的影响，获得了其主要的影响参数。

目录

声明

致谢

摘要

第1章 绪论

1．1 研究背景

1．2 装配式复合夹芯墙板挂件连接节点结构性能的研究现状

1．3 装配式复合夹芯外挂墙板研究现状

1．4 研究的主要内容

第2章 装配式复合夹芯外挂墙板连接节点的抗拉压性能试验

2．1 前言

2．2 试验目的

2．3 试验概况

2．3．1 试件设计

2．3．2 试验加载装置及加载制度

2．3．3 试验量测及测点布置

2．4 试验过程及破坏形式

2．4．3 试件JD1-3

2．4．4 试件JD2-1

2．4．5 试件JD2-2

2．4．6 试件JD2-3

2．4．7 试件JD3-1

2．4．8 试件JD3-2

2．4．9 试件JD3-3

2．4．10 试件JD4-1

2．4．11 试件J04-2

2．4．12 试件JD4-3

2．4．13 试件JD5-1

2．4．14 试件JD5-2

2．4．15 试件JD5-3

2．5 试验结果分析

2．5．1 构件破坏形式分析

2．5．2 荷载-挠度关系曲线

2．5．3 应变分布规律

2．6 本章小结

第3章 装配式混凝土复合夹芯外挂墙板的抗弯性能试验

3．1 前言

3．2 试验目的

3．3 试件设计

3．4 量测内容及测点布置

3．5 试验装置及加载方案

3．6 加载过程及破坏形式

3．6．1 不开洞复合墙WB1正向加载(WB1-1)

3．6．2 不开洞复合墙板WB1反向加载(WB1-2)

3．6．3 开洞复合墙WB2正向加载(WB2-1)

3．6．4 开洞复合墙板WB2反向加载(WB2-2)

3．7．1 破坏形式分析

3．7．2 承载力分析

3．7．3 荷载-挠度关系曲线

3．7．4 应变分布规律

3．8 小结

第4章 装配式复合夹芯外挂墙板的抗弯性能数值分析

4．1 前言

4．2 有限元分析模型

4．2．1 计算模型和基本假定

4．2．2 材料模型

4．2．3 单元选取和网格划分

4．2．4 边界条件和加载方式

4．3 有限元分析与试验结果对比

4．4 装配式复合夹芯外挂墙板抗弯性能的参数分析

4．4．1 钢筋等级

4．4．2 混凝土板厚度

4．4．3 混凝土强度

4．5 小结

第5章 结论与建议

5．1 结论

5．2 建议

参考文献