【碩士】混凝土夾芯復合墻板熱工和力學性能研究

內容簡介

　　【學位年度】2008　　【摘要】　　建筑節(jié)能作為建筑可持續(xù)發(fā)展的一個最普通、最明顯的特征，已成為我國建筑行業(yè)科技發(fā)展與產業(yè)建設的一個重要領域。推廣建筑節(jié)能，主要是要提高建筑圍護結構（包括墻、門窗、屋頂等）的保溫性能。在建筑圍護結構中，外墻是與室外環(huán)境接觸最多的外圍護結構，其保溫隔熱性能對建筑的能耗影響很大。采取比較合適的外墻保溫措施，以減少建筑物與外界環(huán)境的熱交換，達到保溫隔熱的作用，是外墻節(jié)能的主要內容。混凝土夾芯復合墻板是一種集保溫和承重于一體的復合墻體。本文研究的主要內容是混凝土夾芯復合墻板的熱工性能及其在豎向荷載和水平荷載作用下的力學性能。復合墻板的熱工性能研究主要采用理論分析。結合墻板的傳熱過程和節(jié)能設計標準，分析了幾組復合墻板的傳熱系數和熱惰性指標。重點分析了混凝土層厚度、保溫層厚度及斜向鋼筋含量對復合墻板熱工性能的影響。混凝土層厚度對墻板的蓄熱能力影響較大，而穿過保溫層的斜向鋼筋的“熱橋”效應非常明顯。通過對比分析，提出滿足浙江省夏熱冬冷地區(qū)節(jié)能設計標準的墻板構造。復合墻板在豎向荷載和水平荷載作用下的力學性能，采用通用有限元程序ANSYS進行非線性有限元分析。分析了幾組不同高寬比復合墻板的應力分布、變形特征和斜向鋼筋應力。復合墻板兩側混凝土層由斜向鋼筋連為一個整體承受外部荷載，其力學性能與兩側混凝土層厚度、斜向鋼筋屈服強度和含量有很大關系。采用復合墻板的力學分析結果，設計了一幢以復合墻板為基礎的十層住宅建筑。采用建筑空間結構分析軟件SATWE和EPDA分別對其進行了整體和彈塑性時程分析，分析結果顯示，結構能滿足7度罕遇地震的變形要求，但由于墻體太多，其延性較差，對結構進行了適當優(yōu)化，進一步提高其抗震性能。綜合上述研究分析來看，混凝土夾芯復合墻板可以應用于浙江省等夏熱冬冷地區(qū)的民用建筑中，符合國家“節(jié)能減排”政策，在我省的推廣有很大潛力。　　共86頁

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