預制外掛墻板優(yōu)化設計及力學性能研究.pdf

1、預制外掛墻板符合我國建筑節(jié)能和住宅產業(yè)化的要求，具有廣闊的應用前景，然而國內研究尚處于起步階段，有待進一步研究以促進其在實際工程中的應用。傳統(tǒng)預制外掛墻板可分為三層，分別為結構層、保溫層和裝飾保護層，結構層和裝飾保護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。本文對預制外掛墻板做了優(yōu)化設計，并對外掛墻板力學性能進行研究。具體工作如下:
　　(1)對預制外掛墻板進行優(yōu)化，采用陶?；炷翝仓鈷靿Π?/p>

2、中的裝飾保護層，可以減輕墻板的自重，同時提高墻體的熱工性能。提出一種集優(yōu)越的力學性能與保溫性能于一體的新型剪力鍵，并對其受力性能進行試驗研究，試驗結果表明，該新型剪力鍵具有較大的抗剪承載力和抗拉承載力;考慮實際工程中外掛墻板剪力鍵實際所承受的荷載，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，同時減小其與混凝土的粘結滑移。
　　(2)基于ATENA有限元軟件，對外掛墻板在平面內水平受力性能和平面

3、外的受彎性能進行數(shù)值模擬。模擬結果表明，當主體結構與外掛墻板協(xié)同工作時，外掛墻板抗側力隨著水平位移的增加而不斷增大，這對主體結構的抗震是有利的;加密墻板支座附近剪力鍵可以提高墻板受彎承載力;當墻板處于受彎極限狀態(tài)時，剪力鍵的剪切變形滿足要求，墻板在風荷載作用下，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，對框架進行抗震性能數(shù)值模擬，并基于ATENA有限元軟件對框架進行靜力彈塑性分析，驗證了MSC.

4、MARC分析所得框架骨架曲線的正確性。進而，對帶外掛墻板的框架進行低周反復荷載試驗。試驗結果表明，預制裝配式框架在套筒連接區(qū)和節(jié)點裝配區(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移下，墻板繞著一根豎向螺栓轉動，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生豎向位移，水平向和豎向墻板之間未發(fā)生碰撞;試驗結果與MSC.MARC模擬結果在彈性階段基本吻合，表明墻板未與框架共同工作。隨著框架側移的增加，框架進入彈塑性階段，