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四川建筑科学研究 2024年第3期50卷 100-108页

作者：苏宇程蓓蒋航军北京建筑大学土木与交通工程学院北京100044 中国建筑标准设计研究院有限公司北京100048

为研究保温锚栓对外保温单面叠合剪力墙热工性能的影响,利用有限元软件ABAQUS,分别对无保温锚栓、采用不锈钢保温锚栓、采用纤维增强复合材料(fiber reinforced polymer,简称FRP)保温锚栓和采用钢-纤维复合保温锚栓的外保温单面叠合剪... 详细信息

为研究保温锚栓对外保温单面叠合剪力墙热工性能的影响,利用有限元软件ABAQUS,分别对无保温锚栓、采用不锈钢保温锚栓、采用纤维增强复合材料(fiber reinforced polymer,简称FRP)保温锚栓和采用钢-纤维复合保温锚栓的外保温单面叠合剪力墙的热工性能进行了对比分析。结果表明:与无保温锚栓的墙体相比,采用不锈钢保温锚栓、FRP保温锚栓和钢-纤维复合保温锚栓的墙体的平均传热系数分别提高了15.9%、0.4%和8.6%;随着保温锚栓排布间距的减小以及保温锚栓直径的增大,墙体的平均传热系数和热桥影响区域占比均呈现增大的趋势,上述现象将导致墙体的保温性能降低;对于传热系数较大的不锈钢保温锚栓,外裹FRP可以减少热量传递,有效降低热桥效应。

关键词：外保温单面叠合剪力墙有限元分析保温锚栓热工性能热桥效应

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外墙外保温锚栓温度场和应力场的有限元分析

外墙外保温锚栓温度场和应力场的有限元分析

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作者：冯慧慧沈阳工业大学

学位级别：硕士

近年来,出于建筑节能保温的考虑,国内住房多采用了有众多优点的外墙外保温系统。但是,各地在推广应用多种外墙外保温系统技术和产品的过程中,建筑物墙面或多或少地出现过空鼓、挠曲、裂缝和脱落等现象,直接影响了建筑物的节能效果。为... 详细信息

近年来,出于建筑节能保温的考虑,国内住房多采用了有众多优点的外墙外保温系统。但是,各地在推广应用多种外墙外保温系统技术和产品的过程中,建筑物墙面或多或少地出现过空鼓、挠曲、裂缝和脱落等现象,直接影响了建筑物的节能效果。为了确保外墙外保温系统的安全性和可靠性,在粘结固定的基础上,再采用机械锚固件进行加固是很有必要的。但是,锚栓对外保温体系也有负面影响:锚栓有热桥作用;锚栓盘周边较易空鼓开裂。因此,探讨膨胀螺栓的热桥效应、温差作用对新型膨胀螺栓强度的影响、被锚固的外墙外保温板空鼓、开裂的原因以及对外墙外保温系统展开全面的有限元分析,对新型膨胀螺栓的推广和外保温技术的应用和完善具有重要的意义。本文采用有限元方法,分析了温度荷载作用下膨胀螺栓、空心砖、砂浆和保温板的温度分布,并通过热-结构耦合分析,得到其位移场、应变场和应力场。同时,也用相应的理论知识对计算结果进行了检验,结果表明利用有限元计算工程实际问题是可行的。本文的主要工作有:在适当简化和假设的基础上,分别得到了未被膨胀螺栓锚固和已被膨胀螺栓锚固的系统的温度场分布规律,对比得到单个锚栓对系统的传热增加值;计算并描绘了单个锚栓对系统传热增加值与锚栓密度、锚栓直径的关系曲线,为工程应用提供了最佳分布密度和锚栓直径的范围;分析了室外升温和降温两种温度荷载作用下系统的位移、应变和应力,得出热应力对膨胀螺栓的影响在其强度允许范围内的结论;研究分析了保温板空鼓、开裂的具体原因,提出了外保温体系各层属性逐层渐变和提高砂浆柔韧性的改进建议;并建议锚栓的锚固深度、保温板的厚度等参数应以室外降温条件为依据来设计。

关键词：外墙外保温保温锚栓温度场应力场有限元法

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