橫肋和肋角對空心砌塊的結構強度及熱工性能影響研究.pdf

1、經濟的發(fā)展，離不開能源的有利支持。然而，嚴峻的能源形勢一直制約著經濟的可持續(xù)發(fā)展，因此，節(jié)約能源、提高新能源的開發(fā)與使用效率，確保能源的可持續(xù)發(fā)展，已經成為我國乃至全世界經濟發(fā)展亟待解決的問題。日常生活中的建筑能耗在社會總能耗中占有相當大的比例，而圍護結構損失的能耗約占建筑總能耗的72％以上，所以，提高建筑圍護結構的保溫隔熱性能勢在必行。目前，在建筑圍護結構中應用最多的是混凝土空心砌塊，設計優(yōu)化混凝土空心砌塊的保溫隔熱性能是研究者的重中

2、之重。
　　在這種前提下，本文采用ANSYS有限元軟件以及相關試驗設備對空心砌塊的結構性能和熱工性能進行了研究分析，并根據所得結論對新型輕集料混凝土空心砌塊進行了優(yōu)化設計。具體分析和計算結果如下：
　　（1）基于ANSYS軟件模擬分析，空心砌塊的橫肋和肋角是其承壓的薄弱部位，橫肋厚度由40mm遞減到20mm時，抗壓強度下降了24.78%；肋角半徑由0mm增加到15mm時，砌塊的抗壓、抗拉強度分別增幅41.67%、58.33%

3、，單從力學角度分析：砌塊的橫肋厚度和肋角半徑越大越有利。
　?。?）空心砌塊的橫肋是其熱量傳遞的橋梁——熱橋。橫肋厚度由40mm減小到20mm，傳熱系數降低了4.06%；肋角半徑由0mm增大到15mm，傳熱系數增長4.41%。單從傳熱角度分析：砌塊的橫肋厚度和肋角半徑越小越有利。
　　典型季節(jié)試驗對比：大溫差可以強化傳熱效果，因此冬季的熱量損失明顯大于夏季，可高達46.65%。
　?。?）分析模擬與試驗結果，綜合多方面

4、影響因素，再進行耦合分析，提出以下三種新型空心砌塊優(yōu)化設計模型（材料是輕集料混凝土）：
　　M1規(guī)格為390×190×115mm，其優(yōu)化結果——中間肋為30mm、肋角半徑為7mm時，熱系數為1.1376W/（㎡·K）。
　　M2規(guī)格為390×190×190mm，優(yōu)化后進行了肋角半徑的變動，砌塊的抗壓強度提高了12%，傳熱系數為0.9306W/（㎡·K）。
　　M3規(guī)格為390×240×190mm，作為承重墻的一部分，優(yōu)