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装配式磷石膏-混凝土组合墙板抗震性能有限元分析

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河南科技学院学报（自然科学版） 2024年第5期52卷 77-84页

作者：陈立仁孔德文王玲玲陶铁军贵州大学土木工程学院贵州贵阳550025 贵州大学矿业学院贵州贵阳550025

利用大型通用有限元软件ABAQUS建立了装配式磷石膏-混凝土组合墙板数值分析模型,在验证了有限元模型准确性的基础上,共设计三组10个试件,以混凝土框架柱纵向配筋率、组合墙板开洞率、开洞位置分布为不同参数研究其对组合墙板破坏形态及... 详细信息

利用大型通用有限元软件ABAQUS建立了装配式磷石膏-混凝土组合墙板数值分析模型,在验证了有限元模型准确性的基础上,共设计三组10个试件,以混凝土框架柱纵向配筋率、组合墙板开洞率、开洞位置分布为不同参数研究其对组合墙板破坏形态及抗震性能的影响.结果表明:墙板内部呈现斜压带受力模式,在一定范围内纵向配筋率越大,结构承载力越高;随着开洞率的增大,墙板承载力会显著降低,但是延性会略有增大;结构采用竖向分布开洞形式优于横向分布开洞,开洞位置对称分布优于非对称分布.

关键词：磷石膏-混凝土组合墙板开洞率开洞位置抗震性能有限元

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轻钢龙骨混凝土组合墙板抗弯性能研究

工业建筑 2020年第8期50卷 32-37,4页

作者：钱臻旭潘金龙张莉亚王磊东南大学土木工程学院南京210096 江苏澄筑建筑科技有限公司江苏南通226017

通过2块标准墙板试件的四点弯曲加载试验,研究了轻钢龙骨混凝土组合墙板(简称SC墙板)的抗弯性能以及竖龙骨间距对墙板抗弯性能的影响。试验结果表明:墙板的抗弯破坏形态均以竖龙骨屈曲破坏为主,承载力由正常使用极限状态控制,竖龙骨间距... 详细信息

通过2块标准墙板试件的四点弯曲加载试验,研究了轻钢龙骨混凝土组合墙板(简称SC墙板)的抗弯性能以及竖龙骨间距对墙板抗弯性能的影响。试验结果表明:墙板的抗弯破坏形态均以竖龙骨屈曲破坏为主,承载力由正常使用极限状态控制,竖龙骨间距对SC墙板的承载力有较大影响;采用ABAQUS软件建立了SC墙板的有限元模型,对比试验结果验证了模型的可靠性,并进行了相关参数分析。分析结果表明:龙骨厚度及腹板高度、保温材料类型、空气层以及剪力钉的间距对SC墙板的抗弯强度影响较为明显;取消空气层可大幅提高墙板的抗弯承载力;而采用泡沫混凝土作为保温材料可以有效限制竖龙骨的变形,提高墙板的抗弯承载力和耗能能力。

关键词：轻钢龙骨组合墙板抗弯试验有限元模拟参数分析

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轴心受压格构式密肋轻质砌块组合墙板的稳定分析

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数学的实践与认识 2017年第1期47卷 199-205页

作者：张道明郭建蒲青辉刘哲吕春胡哲齐齐哈尔大学建筑与土木工程学院黑龙江齐齐哈尔161006 齐齐哈尔市建筑设计研究院黑龙江齐齐哈尔161006

格构式密肋轻质砌块组合墙板是由格构式钢筋混凝土密肋和轻质砌块组成的组合式墙板.在轴心压力荷载作用下,该墙板的密肋和肋间的轻骨料砌块共同承担荷载,其的稳定性对于墙体结构的承载性能的发挥起到至关重要的作用.基于该墙板的边界条... 详细信息

格构式密肋轻质砌块组合墙板是由格构式钢筋混凝土密肋和轻质砌块组成的组合式墙板.在轴心压力荷载作用下,该墙板的密肋和肋间的轻骨料砌块共同承担荷载,其的稳定性对于墙体结构的承载性能的发挥起到至关重要的作用.基于该墙板的边界条件,确定了墙板的计算单元.通过单元内力平衡方程,给出了该墙板单元等效刚度方程.基于挠度控制方程,确定组合墙板的临界压应力,分析了影响其稳定主要因素.并算例分析表明:格构式密肋轻质砌块组合墙板的厚度,密肋截面尺寸和间距,砌块弹性模量对轴心受压的墙板临界压应力有明显的影响.

关键词：格构式组合墙板砌块临界压应力

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泡沫混凝土钢丝网架组合墙板力学性能研究

泡沫混凝土钢丝网架组合墙板力学性能研究

作者：高青海吉林建筑大学

学位级别：硕士

当今,住宅产业化高速发展,房地产行业高周转已成常态。装配式结构因其施工周期短、现场拼装简洁、安装精度高、人工成本低,而被广泛采用。本文所研究的泡沫混凝土钢丝网架组合墙板是一种基于传统钢丝网架夹芯墙板而衍生出的新型装配式... 详细信息

当今,住宅产业化高速发展,房地产行业高周转已成常态。装配式结构因其施工周期短、现场拼装简洁、安装精度高、人工成本低,而被广泛采用。本文所研究的泡沫混凝土钢丝网架组合墙板是一种基于传统钢丝网架夹芯墙板而衍生出的新型装配式墙板形式。相比于传统钢丝网架夹芯墙板,该墙板主要是利用泡沫混凝土与钢丝网、斜向钢筋笼共同受力,组成一个具有多道防线的有机整体,充分发挥泡沫混凝土轻质、高强、保温、隔热、多孔隙的特点,发挥其吸能减震的材料特性,配合钢丝网、钢筋笼的骨架支撑能力,优化了墙板的整体性能。传统的剪力墙结构,其平面布置局限性大、结构自重大、造价高,无法充分满足经济适用性的要求。而该墙板具有多道防线,各部分协同受力,整体性能较强,可适用于多层、高层建筑,符合我国住宅未来的发展趋势,具有良好的应用前景。本文是在阅读大量相关参考文献后结合自身试验特点,结合有限元模拟分析,对泡沫混凝土钢丝网架组合墙板PMZTB-1的力学性能进行探究。以试验数据和有限元软件模拟结果为依据,为这种新型组合墙板在今后的实际应用提供理论指导,本文主要研究的内容有:1.应用结构实验室所提供的带有反力墙的水平液压伺服作动器进行低周往复加载的拟静力试验。按位移进行加载,考虑到试验场地等综合因素,采用的试验模型比例为1:2,试验中通过记录和观察试件在不同阶段的裂缝变化情况、裂缝发展状态、水平位移计位移读数的变化及最终组合墙板破坏特征等,对比传统泡沫混凝土复合墙板PMFTB-1的破坏模式,对两者所得的滞回曲线、刚度退化曲线等结构性能指标进行对比,探究泡沫混凝土钢丝网架组合墙板的力学性能。经试验对比分析,在体积配筋率、构件尺寸等方面均相同的情况下,PMZTB-1墙板(采用斜向钢丝网架+斜向钢筋笼的组合配筋形式)在各主要阶段的承载力、整体的抗震性能、抗变形能力、耗能效果均较PMFTB-1墙板(采用斜向钢筋网架的配筋形式)有所提升。2.运用ABAQUS有限元模拟软件,对试验墙板PMZTB-1和PMFTB-1进行建模分析,模拟竖向均布荷载和水平位移作用。利用模拟所得云图与试验所得试验现象、数据进行对比,结果较为吻合。试件破坏形态和受力特点与试验结果较为一致。由此可知,具有斜向钢筋笼和空间钢丝网架的组合墙板可以形成多道防线,具有更好的延性和抗震耗能效果,工作性能良好。3.本文对PMZTB-1墙板的骨架曲线恢复力模型进行了初步探索,以探究组合墙板在地震反应中的动力特性,并对相关试验数据进行了整合分析。

关键词：泡沫混凝土钢丝网架组合墙板力学性能有限元分析

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新型保温组合墙板力学性能研究

新型保温组合墙板力学性能研究

作者：马金权哈尔滨工业大学

学位级别：硕士

夹层板具有节能保温，较轻质，可预制等优点，研究其各种力学性能，找到解决其不足的方法，推出一套适合该种非金属面板夹层组合板，将其推广运用到小型的建筑物之中具有重大的意义。本文主要针对硅酸钙板、聚氨酯、钢板、混凝土几种材... 详细信息

夹层板具有节能保温，较轻质，可预制等优点，研究其各种力学性能，找到解决其不足的方法，推出一套适合该种非金属面板夹层组合板，将其推广运用到小型的建筑物之中具有重大的意义。本文主要针对硅酸钙板、聚氨酯、钢板、混凝土几种材料各自不同的性能不同的优点和缺点，根据小型城乡建筑房屋的发张趋势和房屋中不同情况的需要，将几种材料以不同的形式组合起来构成组合板。本文的研究目的是：针对硅酸钙板和钢板夹聚氨酯的三层夹芯板作为免拆模板在浇筑混凝土的时候会遇到的问题，以及结合多层组合墙板和三层硅酸钙聚氨酯夹芯板在实际工程中的运用做理论探讨研究，并且结合试验进行分析验证。从而为今后该新型节能的组合墙板在实际工程中的应用提供依据和进一步研究提供参考。主要研究了如下内容：（1）通过试验研究测定出了硅酸钙板的弹性模量;理论推导分析了硅酸钙板、聚氨酯、钢板、混凝土构成的组合墙板的截面形状与其截面咬合力的关系，给出了有利于其截面咬合力的截面形状设计，为实际生产这种多层自扣式组合墙板的夹芯模板的截面形状设计提供参考。（2）为了控制夹芯莫板在实际施工时，在新浇筑混凝土侧压力作用下的最大变形和强度，运用静力微分平衡法，按连续两跨和连续三跨推导出了在均布荷载作用下其板不同位置的变形和强度方程，给出了两跨和三跨跨中最大变形和强度计算公式，并通过试验进行了分析验证。（3）对轴向荷载作用下三层硅酸钙板夹芯板的轴向承载能力进行深入的理论探讨，分别推导出了其板在不同边界条件下的临界轴压荷载计算公式，并且归纳得出了不同边界条件下板的临界轴压荷载的统一公式，同时进行了试验验证分析。（4）对中间层是混凝土的多层组合墙板进行了轴压承载能力试验研究分析，结合理论给出了其板承载力的计算公式。

关键词：组合墙板硅酸钙板临界轴压荷载夹层板

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装配式摩擦耗能组合墙板的设计与分析

装配式摩擦耗能组合墙板的设计与分析

作者：王竹林山东建筑大学

学位级别：硕士

发展装配式钢结构建筑,有利于推进建筑业转型升级,实现建筑产业现代化。为提高装配式钢结构的抗震性能,结合消能减震技术,提出了一种装配式摩擦耗能组合墙板,对其进行了理论计算与有限元参数分析。主要研究内容与取得的成果如下:(1)提... 详细信息

发展装配式钢结构建筑,有利于推进建筑业转型升级,实现建筑产业现代化。为提高装配式钢结构的抗震性能,结合消能减震技术,提出了一种装配式摩擦耗能组合墙板,对其进行了理论计算与有限元参数分析。主要研究内容与取得的成果如下:(1)提出一种适用于装配式钢结构的摩擦耗能组合墙板,该墙板由带有摩擦铰的耗能支撑与轻质内、外墙板组合而成。当主体结构在风荷载及多遇地震作用下产生弹性层间位移时,摩擦耗能墙板与结构共同工作并提供抗侧刚度,有利于结构在正常使用状态下的变形控制;当主体结构在罕遇地震作用下,产生弹塑性层间位移时,该耗能墙板通过摩擦铰的转动,提供阻尼与耗能,可减少主体结构在强震下的地震反应。(2)装配式摩擦耗能组合墙板的主要受力耗能构件为摩擦耗能支撑,由摩擦铰连接的四边形耗能器和支撑斜杆组成。当摩擦铰发生初始转动后,由于四边形耗能器沿受拉对角线方向变长,沿受压对角线方向变短,受压支撑斜杆将不会因受压而产生屈曲变形。装配式摩擦耗能组合墙板在承受反向荷载作用时,保持拉压同性,摩擦耗能墙板的强度和刚度无退化,滞回性能稳定。(3)根据虚功原理,通过微元分析,对装配式摩擦耗能组合墙板的摩擦铰转动弯矩、杆件受力、初始抗侧刚度与耗能能力进行了分析,得出了计算公式。公式表明:摩擦铰的转动弯矩的大小与摩擦垫片的摩擦系数、施加在高强螺栓上的预紧力、摩擦垫片内径成正比关系,且转动弯矩将会随着摩擦片半径比例系数的增大而增大。摩擦耗能墙板的强度、初始抗侧刚度、耗能能力与摩擦铰转动弯矩、耗能连杆几何特性相关。(4)考虑摩擦接触及几何非线性建立摩擦耗能墙板的有限元分析模型,通过模型在单向加载下的强度、刚度与理论公式计算值的对比,验证了该有限元模型具有较好的精度和可靠性,可用来进行摩擦耗能墙板的相关参数分析。(5)基于有限元模型的变参分析,对摩擦耗能墙板在单调荷载作用下的强度进行了分析,系统分析了垫片尺寸、螺栓预紧力、耗能连杆长度对摩擦耗能墙板水平受剪承载力的影响。分析发现,摩擦耗能墙板的水平抗剪承载力受转动弯矩与耗能连杆长度影响较大。(6)基于有限元模型的变参分析,对摩擦耗能墙板在单调荷载作用下的初始抗侧刚度进行了分析,系统分析了转动弯矩、耗能连杆长度、耗能连杆抗弯刚度对摩擦耗能墙板抗侧刚度的影响。分析发现,装配式耗能墙板的抗侧刚度随着转动弯矩的增大而增加;摩擦耗能墙板的刚度随着耗能连杆长度的增加而相应减小;随着耗能连杆抗弯刚度的增加,摩擦耗能墙板的刚度也相应增加,在耗能连杆抗弯刚度增长到一定值后,墙板的刚度不再变化。(7)基于有限元模型变参分析,对摩擦耗能墙板的在往复荷载作用下的耗能能力进行了分析,系统分析了摩擦垫片尺寸、高强螺栓预紧力、耗能连杆长度等参数对摩擦耗能墙板耗能能力的影响。分析发现当k=1.5、P=120 kN、a=1200 mm装配式耗能墙板的滞回性能较好。(8)根据理论计算公式及有限元数值分析结果,提出装配式摩擦耗能墙板的设计方法。

关键词：组合墙板摩擦耗能支撑抗侧能力滞回性能