預(yù)制外掛墻板優(yōu)化設(shè)計(jì)及力學(xué)性能研究.pdf

1、預(yù)制外掛墻板符合我國建筑節(jié)能和住宅產(chǎn)業(yè)化的要求，具有廣闊的應(yīng)用前景，然而國內(nèi)研究尚處于起步階段，有待進(jìn)一步研究以促進(jìn)其在實(shí)際工程中的應(yīng)用。傳統(tǒng)預(yù)制外掛墻板可分為三層，分別為結(jié)構(gòu)層、保溫層和裝飾保護(hù)層，結(jié)構(gòu)層和裝飾保護(hù)層均采用普通混凝土，保溫層采用EPS板，通過剪力鍵將三層連接起來，使之協(xié)同工作。本文對預(yù)制外掛墻板做了優(yōu)化設(shè)計(jì)，并對外掛墻板力學(xué)性能進(jìn)行研究。具體工作如下:
　　(1)對預(yù)制外掛墻板進(jìn)行優(yōu)化，采用陶?；炷翝仓鈷靿Π?/p>

2、中的裝飾保護(hù)層，可以減輕墻板的自重，同時(shí)提高墻體的熱工性能。提出一種集優(yōu)越的力學(xué)性能與保溫性能于一體的新型剪力鍵，并對其受力性能進(jìn)行試驗(yàn)研究，試驗(yàn)結(jié)果表明，該新型剪力鍵具有較大的抗剪承載力和抗拉承載力;考慮實(shí)際工程中外掛墻板剪力鍵實(shí)際所承受的荷載，采用該新型剪力鍵具有較大的安全儲備;剪力鍵的端部增加翼角可以提高剪力鍵的抗拉拔力，同時(shí)減小其與混凝土的粘結(jié)滑移。
　　(2)基于ATENA有限元軟件，對外掛墻板在平面內(nèi)水平受力性能和平面

3、外的受彎性能進(jìn)行數(shù)值模擬。模擬結(jié)果表明，當(dāng)主體結(jié)構(gòu)與外掛墻板協(xié)同工作時(shí)，外掛墻板抗側(cè)力隨著水平位移的增加而不斷增大，這對主體結(jié)構(gòu)的抗震是有利的;加密墻板支座附近剪力鍵可以提高墻板受彎承載力;當(dāng)墻板處于受彎極限狀態(tài)時(shí)，剪力鍵的剪切變形滿足要求，墻板在風(fēng)荷載作用下，仍處于彈性段，具有足夠的安全儲備。
　　(3)基于MSC.MARC有限元軟件，對框架進(jìn)行抗震性能數(shù)值模擬，并基于ATENA有限元軟件對框架進(jìn)行靜力彈塑性分析，驗(yàn)證了MSC.

4、MARC分析所得框架骨架曲線的正確性。進(jìn)而，對帶外掛墻板的框架進(jìn)行低周反復(fù)荷載試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)果表明，預(yù)制裝配式框架在套筒連接區(qū)和節(jié)點(diǎn)裝配區(qū)未發(fā)生破壞，框架最終發(fā)生受彎破壞;框架在相對較小的側(cè)移下，墻板繞著一根豎向螺栓轉(zhuǎn)動(dòng)，另一根豎向螺栓發(fā)生脫空現(xiàn)象，四根水平螺栓在豎向長圓孔里產(chǎn)生豎向位移，水平向和豎向墻板之間未發(fā)生碰撞;試驗(yàn)結(jié)果與MSC.MARC模擬結(jié)果在彈性階段基本吻合，表明墻板未與框架共同工作。隨著框架側(cè)移的增加，框架進(jìn)入彈塑性階段，