粉煤灰加气混凝土墙体温度及节能效应研究

摘要

粉煤灰蒸压加气混凝土砌块具有轻质、防火、保温隔热、隔声等功能，是一种目前应用最广泛的新型墙体材料，逐渐成为绿色建筑、建筑节能等领域中最受欢迎的节能材料。然而粉煤灰蒸压加气混凝土墙体产生的开裂问题影响了它的推广应用，其中粉煤灰蒸压加气混凝土墙体受温度影响而产生的开裂是不可忽视的，因此对其温度效应试验及应用研究具有一定的重要意义。本文主要对粉煤灰蒸压加气混凝土墙体的温度场、墙体稳态传热试验、温度应力、墙体的节能效应进行分析。通过墙体温度效应理论研究与墙体的试验研究，探讨粉煤灰蒸压加气混凝土墙体在温度作用下的温度场、应力场、位移场的分布规律。　　本课题对粉煤灰蒸压加气混凝土墙体温度分布的各种热传递方式以及影响因素进行了分析，总结了多种温度场的计算方法。通过改变粉煤灰蒸压加气混凝土墙体内、外面的温度及湿度，对其进行稳态传热试验研究，探究不同条件下墙体内、外表面不同位置的应变值。采用有限单元法对粉煤灰蒸压加气混凝土墙体的温度作用进行理论分析，结合有限元模拟分析软件ANSYS对其进行数值模拟。对建筑节能的原理进行了阐述，分析了粉煤灰蒸压加气混凝土墙体的保温隔热性能，按照国家相关的规范对粉煤灰蒸压加气混凝土墙体传热系数进行了计算，并对其在工程中的应用进行了分析。　　研究表明：温度场沿墙体厚度方向成线性分布，温度沿着墙体厚度方向的温度分布情况与温度分布函数相关。墙体内、外表面的不同位置在不同的温差、湿度的条件下，温差越大应变值越大，湿度对应变值的影响较小。位移场与应力场随着温差增大而增大，在位移场中：沿着墙体厚度方向的位移值最大，最大位移的位置在墙体的四周；沿着墙体高度方向的位移值较小，但其最大位移的位置在墙体外表面的上部；在沿着墙体长度方向上的位移值最小，但其最大位移的位置在墙体外表面的左侧；在应力场中：墙体的第一主应力中，墙体的拉应力要大于墙体的压应力。墙体拉应力在沿着墙体高度方向为最大，墙体的压应力最大则在墙体的厚度方向，而沿着墙体高度方向的拉、压应力则与沿着墙体的长度方向大小一致，且拉应力最大的位置在靠近墙体外表面的内部。应变场与墙体的稳态传热试验结果测出墙体的内、外表面的应变值基本一致。在夏热冬冷地区居住建筑以及部分的公共建筑中粉煤灰蒸压加气混凝土砌块可以作为自保温材料使用，相比与其它墙体材料，节能率有很大的提高。本课题可为粉煤灰蒸压加气混凝土墙体在工程中应用提供相应的理论依据。

目录

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第一章 绪论

1.1 加气混凝土的墙体的发展

1.2 国内、外研究现状

1.3 研究的背景和意义

1.4 本文研究方法和内容

第二章 温度作用及温度场基本理论

2.1 约束的基本概念

2.2 温度作用及其分布规律

2.3 温度场基本理论

2.4 本章小结

第三章 加气混凝土墙体稳态传热试验与分析

3.1 试验仪器介绍

3.2 稳态传热试验

3.3 试验结果及分析

3.4 本章小结

第四章 加气混凝土墙体温度应力与有限元分析

4.1 温度应力

4.2 加气混凝土墙体有限单元法计算温度应力与分析

4.3 加气混凝土墙体的本构关系

4.4 加气混凝土墙体温度效应的数值模拟

4.5 本章小结

第五章 加气混凝土墙体的节能效应分析

5.1 节能背景与其意义

5.2 我国节能的基本知识

5.3 加气混凝土墙体的工程应用

5.4 本章小结

第六章 结论及展望

6.1 结论

6.2 展望

参考文献

致谢

作者简介

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