一、新型轻质墙体材料的性能测试和有限元分析(论文文献综述)
孙潜[1](2021)在《内保温日光温室温光性能的研究》文中研究表明日光温室是满足冬季作物生产的重要农业设施,不仅能够解决我国北方冬季新鲜蔬菜水果供应少而难的问题,同时能够利用太阳能作为驱动温室生产的能量来源,降低能耗甚至是零能耗,为我国社会经济以及生态带来了巨大效益。内蒙古地处我国北疆,光照充足,是发展日光温室产业的理想区域之一。但是,往往也要面临冬季高寒风冽的气候问题。传统日光温室常采用保温被外覆盖方式进行温室保温,但是外保温被很容易受外界不良环境影响,保温被老化破损都会导致温室保温性下降,甚至受潮吸水而增大自重,对温室结构安全产生威胁。日光温室的保温蓄热不仅是温室设计理论的研究重点,也是生产实践的重要保障。基于内蒙古地区气候条件以及日光温室设计理论,内蒙古农业大学设施农业课题组在传统日光温室的基础上,优化了温室结构,针对性地设计出保温被内置式的内保日光温室,为日光温室结构创新提供了依据,也驱使日光温室向着更加保温蓄热的方向发展优化,同时也能够缓解了内蒙古高寒地区日光温室生产所面临的燃眉之急。但是,基于传统日光温室基础上优化改进的内保温日光温室在实践中也存在大量不足,主要体现在与内保温日光温室相配套的一些理论及技术的研究相对滞后,为此,本研究首先对比分析了普通日光温室(NG)和内保温日光温室(IG)室内光照的时空变化规律,明确了内保温日光温室的采光特性。其次在前人日光温室太阳辐射模型的研究基础上,建立了内保温日光温室太阳辐射模型,并利用模型对影响内保温日光温室光环境的因素进行研究。最后通过对比四种不同覆盖类型的内保温日光温室,即单膜单保温被覆盖厚型墙体温室(G1)、双膜单保温被覆盖厚型墙体温室(G2)、双膜双保温被覆盖厚型墙体温室(G3)、双膜双保温被覆盖薄型墙体温室(G4),明确了不同内保温日光温室的热环境特性,以期为内蒙古高寒地区温室结构设计优化、环境调控提供理论依据。主要研究结果如下:1)相比于普通日光温室,内保温日光温室光环境在不同天气条件及时空分布均有提高。晴天时(2015年1月10日),内保温日光温室平均太阳辐射较普通日光温室可提高9.7%~16.8%,平均采光率可提高11.11%~16.89%,太阳能截获累积量可提高9.82%~17.06%;而阴天时(2015年1月6日),平均太阳辐射可提高14.4%~17.7%,平均采光率可提高15.22%~19.64%,太阳能截获累积量可提高17.28%~17.51%。2)建立内保温日光温室太阳辐射模型,模型R2在0.89~0.96之间,模拟内保温日光温室太阳辐射的精准度较高。通过模型计算可知,冬至日时,上午偏东方位温室透光率高于偏西方位,而下午则相反;不同方位温室内地面太阳辐射差异较小,主要是温室墙体获得最大太阳辐射的时间节点,正南方位出现于中午,偏西方位中午延后,偏东方位中午提前。全天地面和墙体太阳辐射累积总量正南方向最多,随方位角增大而减少,且相同方位温室之间的差异较小。3)通过模型计算,分析了保温被位置对室内光照的影响,结果表明:随着保温被水平投影长度增加时,保温被越来越多地阻止了进入温室的太阳辐射,尤其是墙体获得的太阳辐射越来越少,与保温被水平投影长度为0时(L=0m)相比,不同水平投影长度降低了墙体和地面太阳辐射日累积量11%~78.53%,不利于温室采光以及墙体蓄热。4)相比于其他三座温室,G3对于温室热环境的营造要更突出。连续一个月(2016年12月15日~2017年1月15日)测试结果表明:夜间温度G1下降最快,G3下降最慢;连续晴好天气时(2017年1月11日9:00~1月14日9:00),G1,G2、G3、G4夜间平均气温分别为10.5℃、12.4℃、13.1℃、11.9℃。连续不良天气时(2016年12月22日9:00~12月26日9:00),G1,G2、G3、G4夜间平均气温分别为8.5℃、10.4℃、11.1℃、9.3℃。G1表现最差,G4表现次之,G2表现较好,G3表现最佳。5)连续一周(2017年1月1日~1月7日)的温室运行中,4座温室夜间相对湿度均可达90%以上。土壤20 cm处平均温度G1、G2、G3、G4分别为13.7℃、16.8℃、17.5℃、14.2℃。6)4座温室墙体20 cm处温度变化最剧烈,晴天时(2017年1月2日9:00~1月3日9:00),G1、G2、G3、G4平均温度分别为13.4℃、16.3℃、17.4℃、11.9℃;阴天时,(2017年1月6日9:00~1月7日9:00),分别为10.9℃、12.9℃、14.2℃、10.8℃。晴天时G1、G2、G3墙体40 cm、80 cm深温度变化趋于稳定;阴天时G1、G2、G3墙体80 cm深温度变化趋于稳定,40 cm处仍然释放热量。7)G1、G2、G3、G4每平方米建造成本分别为284.7元、293.4元、317.7元、236.9元。G3热环境营造最好,但成本也最高;G4成本最低,热环境略好于G1,但墙体蓄热效果较差。
黄烈阳[2](2021)在《新型结构保温一体化墙板的构造设计及受力性能研究》文中研究说明随着我国国民经济的快速发展和人们生活水平的提高,以及建筑行业的飞速发展,我国对房屋建筑建材的使用量不断增加,其中墙体材料作为房屋建筑的填充、分割部分,占有很大的比重。本文适应国家绿色墙改的要求,开发了一种新型结构保温一体化墙板。本研究主要做以下工作:1、创新性地以“三明治结构”为基础设计了内部EPS芯材加OSB板层,并外覆加混凝土层的新型结构保温一体化墙板,并制作八块缩尺墙体试件,开展单调加载和反复加载试验。2、结合墙体构成材料的自身特性,探讨分析了新型结构保温一体化墙体的特点并对其使用功能进行量化评价。分析表明,新型结构保温一体化墙体自身容重小、隔热保温性能优良、外加混凝土层可提高墙体的防火性能,墙体具有良好的物理性能。3、通过8块试件的单调和低周反复荷载试验,详细阐述了墙体的破坏情况,并对墙体的抗剪强度、极限位移、弹性抗侧刚度、延性与耗能等情况进行了研究。墙体试件破坏位置主要集中在底部,以钉节点破坏与木垫块劈裂为主,外加的混凝土层与OSB板层发生错动。4、使用有限元软件对墙体建模并分析,将有限元分析结果与试验结果相比对,结果表明,有限元分析结果与试验结果吻合较好,有限元分析得到的荷载-位移曲线与试验所得曲线变化趋势相近,荷载峰值误差较小。表明有限元模型的本构关系选择、接触与边界条件等设置方式合理。
谢素蓉[3](2021)在《不同连接方式下PVC空腔内隔墙的抗震性能研究》文中认为现今,内墙的种类多样,包括砌体填充墙、轻钢龙骨隔墙、板材类装配墙等,为适应市场需求、简化施工、减少成本、提高抗震性能,国内外学者也一直致力于研发优质墙体材料以及新型墙体。其中PVC空腔内隔墙是一种由PVC中空内膜板结合上下龙骨、镀锌电焊网、水泥砂浆和耐碱玻璃纤维网格布制作而成的新型墙体。作为内墙,它具有轻质高强,隔音隔热效果好,现场拼装喷涂效率高,造型可塑,水电安装简易等特点。现有PVC空腔内隔墙均为现场浇筑,为响应建筑工业化、发展绿色建筑的号召,考虑将PVC空腔内隔墙进行工厂预制、现场装配式建造,以减少安装湿作业。传统内墙无法适应地震中框架的变形,容易导致墙体损伤,引发次生灾害,其中关键在于墙体与框架的连接方式。因此,本文设计了两种密肋墙与钢框架的连接方式:L型连接件与钢筋连接件连接方式,以提高钢框架结构的抗震性能。为探究不同连接方式下PVC空腔内隔墙对钢框架抗震性能的影响,本文设计三组带墙体钢框架试件与一组空框架试件进行拟静力试验。为减小钢框架对试验的影响,采用铰接钢框架。通过对试验现象与数据进行评估表明:现浇PVC空腔内隔墙初始刚度、峰值荷载较大,在小位移下便发生刚度退化,破坏主要表现为墙体与框架接缝处的开裂和角部的压溃,以及在大位移下出现墙体内部劈裂与面外鼓曲现象;L型连接件连接墙体通过螺栓滑移和连接件屈服变形进行耗能,对钢框架刚度、强度贡献最低,破坏主要表现为连接节点处水泥砂浆开裂;钢筋连接件连接墙体因上部钢筋变形量有限,在小位移下发生钢筋截面剪切断裂,使得墙体与框架失去连接。通过连接的可靠性、墙体损伤和墙体对框架的作用影响等方面综合评价,L型连接件连接方式为优。利用ABAQUS对试验模型进行有限元分析。分别采用实体单元、壳单元、梁单元、桁架单元对各构件进行建模。在现浇墙中利用粘结接触模拟墙体与框架的接缝,在装配式墙中分别使用SLOT、JOIN连接单元与MPC约束方式模拟连接节点,得到的模型荷载位移曲线与试验较为匹配。通过比较输出应力与塑性应变云图,分析墙体的受力模式和对框架的影响。对L型连接件的数量与安装位置进行参数分析,其中包括梁连接、柱连接以及梁柱连接形式。连接件数量的增加和梁柱连接对结构刚度与承载力有明显的提高,但一定程度加速了结构的破坏。最后将墙体以L型连接件连接形式内嵌在实际多层钢框架中,通过静力与地震动作用模拟,发现墙体对结构的抗侧刚度和强度提高较小,对结构的地震响应有适当的减弱作用。
马建超[4](2021)在《带摇摆柱的装配式轻钢结构抗震性能研究》文中提出川西地区拥有丰富的自然资源,但是经济水平在全省处于落后地位,木材作为川西地区经济发展的重要资源,却长期被直接用于建造房屋或者做饭取暖。这不仅造成了数目种类和产量的减少,还给生态带来了极大的破坏。基于建筑工业化的发展趋势,结构传统的建造方法,本文研发出了一套适用于该地区的带摇摆柱的装配式钢结构房屋,并对这种装配式钢结构与围护墙体之间的共同作用机理进行了深入研究。通过低周往复荷载试验,对具有不同斜支撑轻钢结构和装配了不同墙体的装配式轻钢结构的抗震性能展开研究,并利用有限元软件ABAQUS对该类轻钢结构进行数值计算。最后,结合试验和有限元分析结果,给出了采用这种结构体系的一些设计建议。主要工作和成果如下:(1)设计了6榀不同类型的带摇摆柱的装配式轻钢结构。考虑到带摇摆柱的遭遇地震作用的时候水平方向的力由斜支撑承担,所以设计了两套支撑形式的带摇摆柱的装配式轻钢结构,一种是以矩形钢管为刚性支撑的结构,另一种是以柔性拉杆为支撑的结构。每种支撑形式的结构又分别设计了三种不同的围护形式:空框架结构、石砌体围护结构和ECP挂板结构。(2)对6榀带摇摆柱的装配式轻钢结构进行了抗震性能试验。根据试验数据整理出了试件的滞回曲线、骨架曲线、刚度和强度退化曲线、延性系数曲线、等效黏滞阻尼系数等,结合试验现象评价了这种结构体系的抗震性能。纵向对比了刚性斜支撑轻钢结构与柔性支撑的抗震性能,横向对比了不同围护墙体对结构抗震性能的影响。(3)使用有限元软件ABAQUS,建立了单榀带摇摆柱的装配式轻钢结构的模型,分析了模型在水平低周往复荷载作用下的力学性能,同试验对比验证了这种模型的正确性与可靠性。通过参数分析,考虑了不同参数对这种带摇摆柱的装配式轻钢结构的影响。
陈顺霖[5](2020)在《整体式装配式隔墙对框架抗震性能影响研究》文中指出低碳绿色、节能减排、可持续发展等新理念正影响着建筑行业,使得建筑设计标准统一、构件制造严格、生产装配标准的装配式建筑已成为建筑行业发展的主要方向。大体积整体式内隔墙的设计理念符合建筑工业化的要求,和传统建筑的砌体内隔墙结构相比,具有自重轻、精度高、质量可控、施工便利等明显优势,整体式隔墙一体化的设计方式也更符合装配式建筑的需求。本文选取十三五重点研发计划中关于新型大体积先装整体式内隔墙抗震性能作为研究课题,传统的砖类隔墙砌块强度低,自重大,生产耗能高,复杂的砌筑工艺难以控制隔墙质量,预制整体式隔墙具有大体积一体化生产,集成化施工的特点,避免了传统隔墙繁琐的生产和安装工艺。为研究先装法整体式内隔墙对框架体系的抗震性能影响,先通过强度试验了解各类隔墙材料特点,并设计几榀不同材料和连接方式的内隔墙框架试件,其中新型整体式隔墙与框架梁、柱间留有20mm缝隙,采用橡胶填缝,隔墙与框架梁通过角钢固定,传统隔墙框架体系间仅采用橡胶填缝,使用有限元软件ABAQUS建模分析。在软件中采用拟静力试验的位移控制制度模拟地震力,计算隔墙—框架体系的抗震能力,并得出各类体系的滞回曲线、刚度曲线、以及耗能和延性系数等,结果表明在地震力作用下,预制生产得到的轻质整体式隔墙的受力特点与传统隔墙体系相同,具有良好的耗能能力。综合比照得出以下几点主要结论:(1)预制先装整体式隔墙—框架体系在低周反复荷载作用下,结构受力情况和损伤发展与普通混凝土隔墙—框架体系基本一致,结构各构件均由弹性变形发展至塑性破坏阶段,最终结构的受力情况接近单框架体系。(2)预制先装整体式隔墙可改善结构的承载能力,加强结构刚度,提高了结构耗能总量,耗能约为传统砖类砌体隔墙的2.23倍,结构整体有良好的抗震能力。(3)预制先装整体式隔墙刚度强于传统砖类砌体隔墙,结构延性系数与普通混凝土类隔墙相近,结构强度和刚度衰退更平缓,有良好的的耗能储备。(4)预制装配式建筑构件之间特殊的连接方式可以影响隔墙—框架体系的抗震性能,隔墙与框架间采用角钢、插筋等连接方式,可改变整体式隔墙墙身的刚度,结构在弹塑性阶段隔墙的整体承载能力利用率有待提高。图[55]表[12]参[55]
陶飞羽[6](2020)在《装配式轻钢陶粒泡沫混凝土墙板试验研究及有限元分析》文中提出陶粒是以工业废渣等作为原材料,在回转窑加工而成的一种表面光滑的球形颗粒物,是一种具有环保、节能、有利于废物重新利用的新型建筑材料,满足国家对建筑行业提出的发展绿色节能建筑材料的要求,其与混凝土混合后形成的陶粒混凝土是目前高性能混凝土的研究热点之一。陶粒泡沫混凝土是高性能混凝土的一种,是指用陶粒代替砂子石子等粗骨料,掺入用发泡剂配制好的泡沫后与混凝土混合搅拌而形成的一种表观密度小于1850kg/m3的高性能混凝土。陶粒内有许多微小的空隙结构,这些空隙结构的存在使得陶粒泡沫混凝土具有保温隔热、耐火性能优越、抗震性好、抗渗性强、吸水率低耐久性好等特点。在当前大背景下,我国正在积极鼓励并引导发展预制装配式建筑,尤其是预制装配式墙板,更是发展的重点目标。因此研究质地较轻且强度较高的预制装配式墙墙板作为新型的建筑材料,符合国家发展和行业未来发展需求。轻钢龙骨复合墙板具有自重小、强度高、保温隔音效果高、拆卸简便等优点,在我国常用作室内隔墙板。但是目前将轻钢与高性能轻质混凝土结合起来的研究较少。装配式轻钢陶粒泡沫混凝土墙板主要由轻钢龙骨,陶粒泡沫混凝土和自攻螺钉组合而成,具有施工方便、造价低、环保、便于运输等优点。本文从陶粒泡沫混凝土配合比开始,接着从试件的制作,通过试验和数值模拟对墙板的抗震性能进行了研究,主要研究内容和结论如下:(1)从优化配合比角度,选取了制作陶粒泡沫混凝土的三种原材料陶粒、粉煤灰、水作为研究对象,陶粒泡沫混凝土的设计干密度为750kg/m3,将陶粒掺量,水灰比和粉煤灰掺量作为正交试验中的研究参数,一共安排设计了16组试验,每组试验制作6个试块经养护后进行抗压强度测试,分析影响陶粒泡沫混凝土抗压强度的主次因素,探索制备陶粒泡沫混凝土的最优配合比,对陶粒泡沫混凝土的制备具有一定的指导作用。最后通过试验测定的各组的导热系数,得出陶粒泡沫混凝土具有较好的保温性。(2)对装配式轻钢陶粒泡沫混凝土墙板进行了位移控制的低周反复试验,记录了试验现象,分析墙板破坏形态、滞回曲线、骨架曲线、刚度退化以及耗能能力。试验结果表明:装配式轻钢陶粒泡沫混凝土墙板低周往复试验的过程,轻钢龙骨框架与陶粒泡沫混凝土墙板的工作性较好,两者的组合可以提高工作性能,同时发现装配式轻钢陶粒泡沫混凝土墙板的耗能能力较好,不仅材料自身重量较轻,而且安全性和抗震性较好。(3)利用有限元分析软件ABAQUS对装配式轻钢陶粒泡沫混凝土墙板进行低周反复数值模拟分析,模拟结果与试验结果吻合较好,验证了数值模拟的准确性以及合理性。
王紫瑜[7](2020)在《装配式钢框架建筑泡沬陶瓷内隔墙试验研究及数值模拟》文中认为绿色建筑是我国建筑未来发展的趋势,装配式钢结构建筑作为绿色建筑的代表,易于实现工业化设计,标准化施工。然而,我国装配式钢结构的发展仍不完善,制约其发展的关键原因是与钢结构建筑相配套的围护体系不完善。作为围护体系重要组成部分,内墙系统的革新对于整个装配式钢结构建筑的发展具有深远意义。某厂家生产的泡沫陶瓷隔墙板作为一种新型的工业产品,在推广至实际工程使用前,需对其各项性能指标开展全面的研究工作,基于各类建筑规范及文献资料对内隔墙的系列要求,本文以密度为350kgm3的泡沫陶瓷墙板为对象,通过试验、标准化设计、协同工作分析等对其展开研究,主要内容如下:(1)针对泡沫陶瓷隔墙板的物理力学性能问题,采取了试验研究和理论分析的手段,利用电镜能谱一体机进行表观扫描分析;完成了抗压强度、导热系数、外观质量与尺寸偏差的检测、面密度、抗冻性、干燥收缩值等试验以及复合泡沫陶瓷墙板的抗弯试验;通过计算得到了传热系数和隔声量预测值;结果表明泡沫陶瓷隔墙板满足国家规范基本要求,可应用于内隔墙,提供了一定的试验与理论依据。(2)提出了泡沫陶瓷隔墙板的标准化设计原则。依据主体结构与围护结构之间的模数化协调理论,确定了泡沫陶瓷隔墙板基本模数和优先模数。结合国家建筑标准设计图集与规范,对隔墙板与钢框架、楼板、以及墙板之间的节点构造进行标准化设计,并分析了墙板的开裂原因及接缝处理,对泡沫陶瓷隔墙板的标准化形成提供了实际指导意义。在此研究基础上,结合BIM技术,展望了隔墙板设计的应用前景,并进行了内隔墙常见连接构造的可视化设计。(3)针对市面上不同隔墙板的技术、经济指标,分析了各自的优缺点,为泡沫陶瓷墙板在装配式钢框架建筑中的后续应用与改进提出了一些思路建议。(4)结合国家规范要求,针对隔墙板与主体结构的协同工作问题,利用有限元分析软件Midas/gen对太原市某钢结构工程进行建模,分析主体结构的侧向位移及挠度,作为隔墙板与主体结构连接构造的留缝依据。
宋慧慧[8](2020)在《填充轻质材料的预制冷成型钢组合墙板的轴压性能与抗剪性能研究》文中认为近几年,随着绿色农房的广泛推广,填充轻质材料的冷成型钢房屋建筑在农村建设中不断涌现。该结构体系具有基本构件组成种类少、施工速度快、易于产业化等优点。推动这类结构用于绿色农房建设可以有效解决施工污染严重、施工质量参差不齐和建筑布局不合理等问题。填充轻质材料的预制冷成型钢组合墙板作为此类结构的重要组成部分,深入研究其力学性能对其推广应用有十分重要的意义。本文针对填充轻质材料的预制冷成型钢组合墙板的轴压性能和抗剪性能进行了试验研究和数值分析,并给出了组合墙板的轴压承载力实用计算公式。具体研究的内容如下:(1)进行了6块填充轻质材料的预制冷成型钢组合墙板的轴压试验,研究了试件的破坏特征、荷载-位移曲线、荷载-应变曲线及极限承载力等变化规律,结果表明:无覆板组合墙板的破坏特征为立柱底部畸变屈曲,底部填料压溃;双侧覆有水泥纤维板的组合墙板的破坏特征为水泥纤维板开裂,水泥纤维板与冷成型钢骨架相接处的自攻螺钉失效,立柱底部畸变屈曲,填料角部压溃。水泥基-轻质材料填料的组合墙板的轴压承载力明显高于石膏基-轻质材料的组合墙板;双侧覆有水泥纤维板的组合墙板的轴压承载力和刚度远大于无覆板的组合墙板。(2)采用ABAQUS软件建立了填充轻质材料的预制冷成型钢组合墙板轴压模型,有限元模拟结果与试验结果吻合较好,进而对其进行了参数分析。结果表明:(1)钢材厚度越大,组合墙板的轴压刚度和极限承载力越大;(2)覆板类型对组合墙板的轴压刚度和极限承载力影响较大;(3)三点加载下的组合墙板的轴压承载力比集中加载下的组合墙板大;(4)填料的抗压强度对组合墙板轴压刚度影响不大,但对极限承载力影响较大。(3)开展了6块填充轻质材料的预制冷成型钢组合墙板的抗剪性能试验,分析了破坏特征、荷载-位移关系曲线,极限承载力和弹性刚度等变化规律。结果表明:无覆板的组合墙板的破坏特征是填料脱落,立柱底部局部屈曲,边立柱与底导轨分离;双侧覆有水泥纤维板的组合墙板的破坏特征是水泥纤维板底部与龙骨完全剥离,立柱底部出现局部屈曲。填料的刚度越大,组合墙板的抗剪承载力和弹性刚度越大;双侧覆有水泥纤维板大幅度提高了组合墙板的的抗剪极限承载力和弹性刚度;钢丝网层数对组合墙板的抗剪承载力和弹性刚度没有明显影响。(4)通过建立填充轻质材料的预制冷成型钢组合墙板抗剪模型,发现有限元模拟结果与试验结果误差较小,而且模拟得到的破坏特征和试验现象比较吻合,因此对其抗剪性能进行参数分析,结果表明:(1)覆板为OSB板的组合墙板的最大荷载和弹性刚度较大,而覆板为PB板的组合墙板的最大荷载和弹性刚度较小;(2)钢材厚度越大,组合墙板抗剪最大荷载和弹性刚度越大;(3)填料的抗压强度对组合墙板的抗剪极限承载力影响较大,而对弹性刚度影响不大;(4)加载时竖向荷载数值的大小对组合墙板的抗剪承载力和刚度影响不大。(5)给出填充轻质材料的预制冷成型钢组合墙板的轴压承载力设计计算建议,通过试算后发现相关系数(?)在0.0025~0.0027之间能够较为合理得到填充轻质材料的预制冷成型钢组合墙板的极限承载力。
曹石[9](2020)在《装配式异形束柱钢框架-支撑住宅结构体系抗震性能与设计理论研究》文中研究指明近年来,随着我国逐渐加快推进住宅产业化发展,装配式钢结构因其抗震性能优越以及轻质环保等诸多优点,从而得到大力推广和广泛应用。但是,当前我国应用的钢结构住宅体系尤其是应用的高层住宅钢结构体系存在着工厂制作程度较低、标准化应用较差以及围护体系落后等一系列问题,从而制约了国内装配式钢结构住宅的应用和推广。针对我国装配式钢结构住宅体系中存在的上述问题,本文基于标准化制作和设计理念提出一种新型装配式异形束柱钢框架-支撑住宅体系。该体系主要由钢异形束柱承重构件、上环下隔式梁柱节点、预制混凝土墙体大板以及叠合楼板等部件组成,其具有工厂制作化、现场焊接少、施工便捷高效以及集成化高等特点,具有良好的应用前景。但是该体系的抗震性能和部分关键设计依据尚缺乏足够的研究和理论支撑,制约了该体系的推广。因此,本文将围绕装配式异形束柱钢框架-支撑住宅结构体系的抗震性能及设计理论中的关键问题开展研究,旨在为其推广和应用奠定理论技术基础。主要研究内容和成果如下:(1)梁柱节点在本文研究结构体系中为传递力的主要部位,对结构的承载力和抗震性能有着决定性的影响。因此,本文考虑柱壁厚度、梁截面高度、柱截面形式、外肋贴板、柱连接方式以及翼缘削弱(RBS)梁截面构造等因素,遵循“强节点、弱构件”的原则,共设计了9个足尺上环下隔式异形束柱梁柱节点,并对其进行低周反复荷载试验来研究该节点在地震作用下的破坏模式、传力机制、耗能能力以及承载力等性能。结果表明,除了RBS梁截面节点的试件,其塑性发展以及破坏区域主要集中梁端,破坏模式主要包括梁端焊缝断裂和环板断裂两种;而采用RBS梁截面构造的上环下隔式梁柱节点的塑性发展则集中在RBS区域,其破坏模式为在RBS区域内翼缘受拉断裂。试验中得到的试件荷载-位移滞回曲线饱满,表明该节点具有良好的抗震性能。节点的承载力主要受到梁截面高度和柱壁厚度的影响,而外肋贴板构造、异形束柱截面形式等因素对承载力的影响很小;此外,除了试件T-6以外,试验中其余节点的转动能力均能够满足我国《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010)的抗震设计要求。(2)通过有限元软件ANSYS建立新型上环下隔式异形束柱梁柱节点的数值模型,对试验节点进行模拟分析,并与试验结果对比来验证模型的有效性;通过该模型对节点进行全过程和关键部位的应力分析可得,环板的应力主要集中与梁直接连接的腔体区域,表明该腔体主要承受梁端传递来的弯矩,其他腔体承受的弯矩很小,可以忽略不计;梁与环板连接截面、环板与柱壁连接截面以及RBS区域过焊孔都处存在的严重的应力集中现象,与试验中的破坏截面基本一致。为弥补试验的参数不足,基于上述有限元模型进行参数分析,结果表明,环板和隔板的厚度和悬挑长度以及柱壁厚度对节点的承载力和刚度有一定影响,而轴压比的影响很小。采用屈服线理论推导出此类节点的承载力计算公式,将该公式计算得到的承载力与试验、有限元模型以及《高层民用建筑钢结构技术规程》(JGJ99-2015)的结果进行对比,表明公式计算结果与试验和有限元结果比较接近,比规程取值更加合理和准确;最后依据试验、理论和有限元模型对新型节点的研究成果给出了该类节点的构造要求和设计方法。(3)采用理论分析和数值拟合的方法,建立了上环下隔类梁柱节点的初始刚度计算公式;基于前文研究成果,并通过有限元模型数据,建立该类节点弯矩-转角(M-θ)关系分别在单调荷载作用下的计算模型和循环荷载作用下的恢复力模型;将采用上述模型的计算结果与有限元分析结果进行对比,两者结果吻合较好,表明上述模型可以用作结构的弹塑性分析。(4)针对预制混凝土墙体大板在装配式钢结构住宅中应用时与主体结构连接的问题,分别提出外挂和内嵌两种连接形式的新型墙板连接节点;对其中受力复杂的外挂墙板连接节点进行研究,并给出该连接节点的设计方法和参数取值。为了研究预制混凝土墙体大板对装配式钢结构的动力特性的影响,分别对两栋采用预制混凝土墙体大板的装配式钢结构工程的动力特性进行现场实测;试验结果表明,预制混凝土墙体大板对主体钢结构的动力特性有较大的影响,我国《高层民用建筑钢结构技术规程》(JGJ99-2015)给出的自振周期折减系数取值较大;为避免采用预制混凝土墙体大板的主体结构在抗震设计时计算得到地震荷载偏小,通过分析研究建议当预制混凝土墙体大板与结构柔性连接时,结构自振周期折减系数可取0.7~0.8,当预制混凝土墙体大板与结构刚性连接时,需将墙板做为结构构件建模来进行结构分析计算。(5)选取不同结构高度建立考虑上环下隔式梁柱节点弯矩-转角关系的装配式异形束柱钢框架-支撑住宅结构体系地震反应分析模型,通过静力弹塑性分析法和能力谱法对装配式异形束柱钢框架-支撑住宅结构体系的强度折减系数R进行分析和讨论,建议该体系的强度折减系数R可取3.6,并依据建议的系数得到修正后的水平地震影响系数最大值,可供该新型体系抗震设计参考。(6)对某一工程案例应用装配式异形束柱钢框架-支撑住宅体系进行设计,分别从结构体系和围护体系两个方面出发,详细介绍了该体系的设计流程和装配化施工过程,表明该体系具有较好的可行性和良好的应用前景。
万良东[10](2020)在《轻钢框架-轻混凝土组合墙体抗侧承载力研究》文中进行了进一步梳理目前低层装配式建筑大多采用墙内布置密柱的传统轻钢龙骨或格构轻钢体系,这两种轻钢结构墙体感觉不实,不能随意吊挂重物,且二次装修不方便。另外,格构轻钢体系墙内密柱为小桁架,由方管和冲压件通过自攻螺丝连接而成,竖向承载力大,用于低层建筑难以发挥其优势。为克服传统轻钢结构不足,本文在参考国内外大量相关文献的基础上,提出新型的轻钢框架-轻混凝土组合墙体。其中轻钢框架梁由标准U型冲压件和方矩形钢管通过自攻螺丝连接而成,框架柱采用方钢管,轻钢框架空当则由轻质加气混凝土砌块墙填充。轻钢框架-轻混凝土组合墙体具有质量轻、现场湿作业少、易加工、造价低等优势,在低层建筑中应用前景良好。本文以单层轻钢框架-轻混凝土组合墙体为对象,通过低周往复加载试验和有限元分析,研究组合墙体的抗侧性能,并与单层轻钢框架进行比较。主要研究内容如下:1)详细介绍了用于抗侧试验的两片组合墙体和两榀轻钢框架试件的编号、尺寸和组成。考虑到U型件有U60和U100两种形式,相应组合墙体试件有两片。另外,为便于比较,本文还分别制作了两榀轻钢框架试件。2)叙述了组合墙体和轻钢框架试件水平抗侧试验的试验装置、竖向和水平荷载的加载方式,介绍了四组试件应变和水平位移的测试方法,给出了钢材、砌块和砂浆等不同材料力学性能的测试结果。3)分别对两组组合墙体和两榀轻钢框架等试件进行水平低周往复加载试验,得到了四组试件的破坏形式、滞回曲线、抗侧刚度、骨架曲线和延性系数等试验结果,并进行分析及对比,结果表明:若采用U60和U100连接件,组合墙体试件的极限承载力是轻钢框架试件的3~4倍;组合墙体试件的抗侧刚度是轻钢框架试件的26倍;组合墙体试件的延性系数约为3.0,是轻钢框架的1.6倍。4)采用ABAQUS软件,对两榀轻钢框架试件进行了低周往复加载有限元模拟分析;把两片轻钢框架-轻混凝土组合墙体试件简化为三支杆模型,对其进行了水平荷载作用下的单调有限元分析。四组试件有限元分析结果均与试验数据进行了比较,两者吻合较好,证明了本文所提有限元简化模型的合理性和正确性。本文试验研究和有限元分析结果表明:新型轻钢框架-轻混凝土组合墙体的抗侧承载力和抗侧刚度较高,耗能及延性性能好,可以用于低层装配式建筑。本文的研究成果为轻钢框架-轻混凝土组合墙体的推广和应用提供了参考和依据。
二、新型轻质墙体材料的性能测试和有限元分析(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、新型轻质墙体材料的性能测试和有限元分析(论文提纲范文)
(1)内保温日光温室温光性能的研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
1 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.1.1 我国日光温室发展状况 |
1.1.2 日光温室发展存在的问题及新要求 |
1.2 研究状况 |
1.2.1 日光温室结构合理性及优化研究 |
1.2.2 日光温室环境调控及理论研究 |
1.3 研究意义、内容及方法 |
1.3.1 研究意义 |
1.3.2 研究内容、方法 |
2 内保温日光温室光环境特性及其影响因素分析 |
2.1 材料与方法 |
2.1.1 试验温室及其参数 |
2.1.2 试验项目 |
2.2 内保温日光温室太阳辐射模型 |
2.2.1 模型概述与简化 |
2.2.2 模型建立 |
2.3 评价指标与数据处理 |
2.3.1 评价指标 |
2.3.2 数据处理 |
2.4 结果与分析 |
2.4.1 内保温日光温室室内太阳辐射照度分布规律分析 |
2.4.2 内保温日光温室太阳辐射模型验证 |
2.4.3 内保温日光温室光环境影响因素分析 |
2.5 讨论与小结 |
2.5.1 讨论 |
2.5.2 小结 |
3 内保温日光温室保温蓄热性能分析 |
3.1 材料与方法 |
3.1.1 试验温室及其参数 |
3.1.2 试验方法及项目 |
3.1.3 数据处理 |
3.2 结果与分析 |
3.2.1 不同温室太阳辐射对比 |
3.2.2 不同温室气温对比 |
3.2.3 不同温室空气相对湿度对比 |
3.2.4 不同温室土壤温度对比 |
3.2.5 不同温室墙体温度对比 |
3.2.6 不同温室建造成本对比 |
3.3 讨论与小结 |
3.3.1 讨论 |
3.3.2 小结 |
4 结论与建议 |
4.1 主要结论 |
4.2 建议 |
4.3 创新点 |
致谢 |
参考文献 |
作者简介 |
(2)新型结构保温一体化墙板的构造设计及受力性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 选题的背景与意义 |
1.2 结构保温一体化板的综述 |
1.2.1 SIP板简介 |
1.2.2 SIP板的优势 |
1.3 结构保温一体化板的研究现状 |
1.3.1 国外研究情况 |
1.3.2 国内研究情况 |
1.4 本章小结 |
第2章 新型结构保温一体化墙体的构造设计 |
2.1 提出设计 |
2.2 材料选择 |
2.2.1 面板的选择 |
2.2.2 芯材的选择 |
2.3 制备方法 |
2.3.1 材料 |
2.3.2 制作方法 |
2.4 本章小结 |
第3章 墙体的基本性能 |
3.1 引言 |
3.2 基本性能分析 |
3.2.1 容重 |
3.2.2 隔热保温性能 |
3.2.3 隔音性能 |
3.2.4 防火性能 |
3.2.5 防腐性能 |
3.3 本章小结 |
第4章 墙板的力学性能试验 |
4.1 引言 |
4.1.1 试验方法介绍 |
4.1.2 试验目标 |
4.2 试验概况 |
4.2.1 试件设计 |
4.2.2 试件构造细节 |
4.2.3 试验装置及加载方案 |
4.2.4 试验数据的采集 |
4.3 本章小结 |
第5章 墙板的试验现象及结果分析 |
5.1 引言 |
5.2 试件破坏过程及破坏形态 |
5.2.1 墙体W-1 试件 |
5.2.2 墙体W-2 试件 |
5.2.3 墙体W-3 试件 |
5.2.4 墙体W-4 试件 |
5.3 试验结果总结分析 |
5.3.1 滞回曲线 |
5.3.2 骨架曲线 |
5.3.3 墙体承载力的确定 |
5.3.4 抗剪强度 |
5.3.5 极限位移 |
5.3.6 弹性抗侧刚度 |
5.3.7 耗能及延性 |
5.4 本章小结 |
第6章 墙板的有限元分析 |
6.1 有限元理论的应用 |
6.2 有限元模型建立过程 |
6.2.1 模型的尺寸 |
6.2.2 单元的选择 |
6.2.3 材料的本构关系 |
6.2.4 相互作用 |
6.2.5 网格的划分 |
6.2.6 边界条件与加载方式 |
6.3 有限元模拟结果 |
6.3.1 云图形态 |
6.3.2 有限元模拟与实际试验对比 |
6.4 本章小结 |
结论与展望 |
结论 |
展望 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间所发表的学术成果 |
致谢 |
(3)不同连接方式下PVC空腔内隔墙的抗震性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 内墙的研究现状 |
1.2.1 常见内墙种类 |
1.2.2 内墙的连接方式 |
1.3 本文研究内容 |
第二章 试验设计制作与试验前期准备 |
2.1 试验设计 |
2.1.1 模型概述 |
2.1.2 试件设计 |
2.2 试验加载装置及制度 |
2.3 试验测点布置 |
2.3.1 位移计布置 |
2.3.2 应变片布置 |
2.4 试件制作 |
2.5 材料性能 |
第三章 试验分析 |
3.1 试验现象 |
3.1.1 KJ1 |
3.1.2 SJ1 |
3.1.3 SJ2 |
3.1.4 SJ3 |
3.2 试验现象分析 |
3.3 试验结果分析 |
3.3.1 滞回曲线 |
3.3.2 骨架曲线 |
3.3.3 刚度退化 |
3.3.4 强度退化 |
3.3.5 延性 |
3.3.6 耗能能力 |
3.3.7 连接件应变 |
第四章 有限元模型 |
4.1 有限元模型的建立 |
4.1.1 材料本构 |
4.1.2 单元类型 |
4.1.3 连接方式与边界条件 |
4.1.4 接触模拟 |
4.1.5 加载条件 |
4.2 有限元分析结果 |
4.2.1 骨架曲线 |
4.2.2 破坏形态分析 |
4.3 参数分析 |
4.4 PVC空腔内隔墙钢框架体系有限元分析 |
第五章 结论与展望 |
5.1 结论 |
5.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
在学期间研究成果 |
学位论文评阅及答辩情况表 |
(4)带摇摆柱的装配式轻钢结构抗震性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
1 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.1.1 甘孜州崩科建筑存在的问题 |
1.1.2 传统崩科建筑替代方案分析 |
1.2 带摇摆柱的装配式轻钢结构体系 |
1.3 带墙板的装配式钢结构研究现状 |
1.3.1 装配式钢结构建筑围护墙体类型 |
1.3.2 装配式钢结构与墙板的连接形式 |
1.3.3 国内研究现状 |
1.3.4 国外研究现状 |
1.4 研究的主要内容 |
2 带摇摆柱的装配式轻钢结构试验设计 |
2.1 引言 |
2.2 试验概况 |
2.2.1 试件设计 |
2.2.2 试件制作 |
2.3 试验装置 |
2.4 测试方案 |
2.4.1 加载制度 |
2.4.2 测量内容 |
2.4.3 测点布置 |
2.5 材性试验 |
2.5.1 钢材的力学性能 |
2.5.2 柔性拉杆的力学性能 |
2.5.3 ECP板的力学性能 |
2.6 总结 |
3 带摇摆柱的装配式轻钢结构抗震试验研究 |
3.1 引言 |
3.2 试验现象 |
3.2.1 FW1 墙体 |
3.2.2 FW2 墙体 |
3.2.3 FW3 墙体 |
3.2.4 FW4 墙体 |
3.2.5 FW5 墙体 |
3.2.6 FW6 墙体 |
3.2.7 试验结果对比分析 |
3.4 试验结果分析 |
3.4.1 滞回曲线 |
3.4.2 骨架曲线 |
3.4.3 强度退化 |
3.4.4 刚度退化 |
3.4.5 耗能能力 |
3.4.6 延性系数 |
3.5 应变分析 |
3.6 总结 |
4 带摇摆柱的装配式轻钢结构有限元分析 |
4.1 引言 |
4.2 ABAQUS/Standard隐式分析 |
4.3 ABAQUS有限元模型 |
4.3.1 基本假定 |
4.3.2 材料本构 |
4.3.3 荷载及边界条件 |
4.3.4 分析步的创建 |
4.3.5 单元选取 |
4.3.6 网格划分 |
4.4 有限元计算分析 |
4.4.1 应力-应变云图 |
4.4.2 验证分析 |
4.5 有限元参数分析 |
4.5.1 钢材强度影响 |
4.5.2 斜支撑厚度影响 |
4.5.3 框架柱厚度影响 |
4.5.4 竖向荷载影响 |
4.6 总结 |
5 结论与建议 |
5.1 结论 |
5.2 建议 |
致谢 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间取得的研究成果 |
(5)整体式装配式隔墙对框架抗震性能影响研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 引言 |
1.1.1 研究的必要性 |
1.2 隔墙的研究情况 |
1.2.1 隔墙的发展趋势 |
1.2.2 国外相关研究现状 |
1.2.3 国内相关研究现状 |
1.3 本文的主要研究内容 |
第二章 常见隔墙材料性能研究 |
2.1 常见隔墙材料 |
2.1.1 蒸压加气混凝土砌块 |
2.1.2 石膏隔墙板 |
2.2 轻集料混凝土 |
2.2.1 轻集料混凝土应用实例 |
2.2.2 轻集料混凝土材料特点 |
2.2.3 轻集料混凝土力学性能 |
2.3 隔墙对框架结构的影响 |
2.3.1 隔墙对结构的有利影响 |
2.3.2 隔墙对结构的不利影响 |
第三章 材料本构试验 |
3.1 实验目的 |
3.2 试验材料及实验仪器 |
3.2.1 试验原材料 |
3.2.2 试验仪器 |
3.3 抗压强度试验 |
3.3.1 试块制备 |
3.3.2 试验过程 |
3.3.3 实验现象和结果 |
3.4 混凝土材料弹性模量试验 |
3.4.1 试验过程 |
3.4.2 实验结果 |
第四章 隔墙—框架结构有限元分析 |
4.1 模型建立 |
4.1.1 隔墙—墙框架体系构件设计 |
4.1.2 隔墙—框架模型单元选择 |
4.1.3 隔墙—框架模型荷载和约束 |
4.2 混凝土材料本构关系 |
4.2.1 混凝土塑性损伤因子 |
4.2.2 混凝土材料应力—应变关系 |
4.2.3 有限元软件中混凝土的本构关系 |
4.3 钢筋材料本构关系 |
4.4 砌体材料本构关系 |
4.5 隔墙—框架计算模型建立 |
4.6 隔墙—框架模型受力分析和破坏形式 |
4.6.1 框架WKJ模型 |
4.6.2 隔墙—框架ZW模型 |
4.6.3 隔墙—框架CW模型 |
4.6.4 隔墙—框架LCW模型 |
4.6.5 破坏形式对比 |
4.6.6 滞回曲线与骨架曲线 |
4.6.7 结构抗震性能指标 |
第五章 结论及展望 |
5.1 主要结论 |
5.2 未来展望 |
参考文献 |
致谢 |
作者简介及读研期间主要成果 |
(6)装配式轻钢陶粒泡沫混凝土墙板试验研究及有限元分析(论文提纲范文)
摘要 |
Abstracts |
第1章 绪论 |
1.1 选题背景与意义 |
1.2 我国装配式复合夹芯墙板研究现状 |
1.2.1 装配式复合夹芯墙板研究现状 |
1.2.2 国外墙体研究现状 |
1.2.3 国内墙体研究现状 |
1.3 主要研究内容 |
第2章 陶粒泡沫混凝土配合比优化设计 |
2.1 研究背景 |
2.1.1 陶粒泡沫混凝土研究意义 |
2.1.2 陶粒泡沫混凝制备流程 |
2.1.3 试验材料 |
2.2 试验过程 |
2.2.1 配合比物料计算方法 |
2.2.2 方案设计 |
2.2.3 测试方法 |
2.2.4 试块的破坏形态 |
2.3 抗压强度结果与分析 |
2.3.1 抗压强度试验结果分析 |
2.3.2 导热系数试验结果分析 |
2.4 本章小结 |
第3章 装配式轻钢陶粒泡沫混凝土墙板抗震性能试验研究 |
3.1 研究背景 |
3.2 试件制作 |
3.2.1 试件设计 |
3.2.2 试件制作 |
3.3 加载制度 |
3.3.1 常用加载制度 |
3.3.2 本文选用的加载制度 |
3.4 测量方案 |
3.4.1 记录内容 |
3.4.2 测量方法 |
3.5 试验现象 |
3.6 试验结果 |
3.6.1 滞回曲线 |
3.6.2 骨架曲线 |
3.6.3 刚度退化 |
3.6.4 耗能能力 |
3.7 本章小结 |
第4章 装配式轻钢陶粒泡沫混凝土墙板有限元分析 |
4.1 ABAQUS简介 |
4.1.1 分析模块选取 |
4.1.2 ABAQUS非线性有限单元模型选取 |
4.2 模型建立 |
4.2.1 陶粒泡沫混凝土本构模型 |
4.2.2 轻钢龙骨本构模型 |
4.2.3 定义分析步、设置参考点和荷载边界条件 |
4.2.4 网格划分 |
4.2.5 相互作用 |
4.2.6 模型假设 |
4.3 计算结果与分析 |
4.3.1 对比墙体破坏形态 |
4.3.2 滞回曲线和骨架曲线 |
4.4 参数化分析 |
4.4.1 墙板厚度的影响 |
4.4.2 X形支撑的影响 |
4.5 本章小结 |
第5章 结论与展望 |
5.1 本文研究内容与结论 |
5.2 展望 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间发表的学术论文 |
致谢 |
(7)装配式钢框架建筑泡沬陶瓷内隔墙试验研究及数值模拟(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 国内外钢结构建筑研究现状 |
1.2.1 国外钢结构建筑研究现状 |
1.2.2 国内钢结构建筑研究现状 |
1.3 装配式钢结构建筑中内隔墙的发展现状及问题 |
1.3.1 发展现状 |
1.3.2 问题 |
1.4 研究意义及内容 |
第2章 泡沫陶瓷隔墙板基本性能研究 |
2.1 引言 |
2.2 国家标准关于内隔墙的基本要求 |
2.2.1 满足墙体的物理性能要求 |
2.2.2 满足墙体的力学性能要求 |
2.3 基本性能试验 |
2.3.1 泡沫陶瓷电镜扫描分析 |
2.3.2 外观质量与尺寸偏差的检测 |
2.3.3 面密度测试 |
2.3.4 抗冻性 |
2.3.5 干燥收缩值 |
2.3.6 导热系数 |
2.3.7 泡沫陶瓷立方体抗压强度试验 |
2.3.8 传热系数分析 |
2.3.9 隔声性能分析 |
2.3.10 抗弯试验分析 |
2.4 小结 |
第3章 泡沫陶瓷隔墙板的标准化设计 |
3.1 引言 |
3.2 泡沫陶瓷标准化设计 |
3.2.1 墙板尺寸模数化 |
3.2.2 节点连接构造通用化 |
3.2.3 规范标准化 |
3.3 BIM的应用 |
3.4 不同墙板的技术经济指标分析 |
3.5 小结 |
第4章 隔墙板与钢框架结构协同工作的有限元分析与工程应用 |
4.1 结构的侧向位移允许值 |
4.2 受弯构件的挠度允许值 |
4.3 有限元软件介绍 |
4.4 工程概况 |
4.5 模型建立 |
4.5.1 材料参数 |
4.5.2 模型参数 |
4.5.3 荷载及其组合 |
4.6 层间位移角 |
4.7 X、Y方向的侧向位移 |
4.7.1 X方向的侧向位移 |
4.7.2 Y方向的侧向位移 |
4.8 Z方向的挠度 |
4.9 小结 |
第5章 结论与展望 |
5.1 结论 |
5.2 展望 |
参考文献 |
攻读学位期间取得的研究成果 |
致谢 |
(8)填充轻质材料的预制冷成型钢组合墙板的轴压性能与抗剪性能研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.1.1 冷成型钢住宅体系概述 |
1.1.2 冷成型钢-轻质材料结构体系 |
1.2 冷成型钢墙体轴压性能研究现状 |
1.3 冷成型钢墙体抗剪(抗震)性能研究现状 |
1.4 研究内容 |
第二章 填充轻质材料的预制冷成型钢组合墙板轴压性能试验研究 |
2.1 引言 |
2.2 试验目的与内容 |
2.3 试验过程 |
2.3.1 试件的设计、制作与安装 |
2.3.2 材料性能 |
2.3.3 试验装置及加载方案 |
2.3.4 试验量测内容 |
2.4 试验现象 |
2.4.1 试件CFS1 |
2.4.2 试件CFS2 |
2.4.3 试件CFS3 |
2.4.4 试件CFS4 |
2.4.5 试件CFS5 |
2.4.6 试件CFS6 |
2.5 试验结果 |
2.5.1 破坏特征 |
2.5.2 荷载-应变关系曲线 |
2.5.3 竖向荷载-位移关系曲线 |
2.5.4 极限承载力、刚度分析 |
2.6 小结 |
第三章 填充轻质材料的预制冷成型钢组合墙板轴压性能数值分析 |
3.1 引言 |
3.2 有限元模型 |
3.2.1 模型概况 |
3.2.2 材料本构关系模型 |
3.2.3 模型设置 |
3.3 冷成型钢骨架和组合墙板有限元求解 |
3.3.1 冷成型钢骨架的求解结果 |
3.3.2 填充轻质材料的预制冷成型钢组合墙板的求解结果 |
3.4 模型验证 |
3.4.1 荷载-位移曲线 |
3.4.2 破坏特征 |
3.4.3 试件承载力 |
3.5 有限元参数分析 |
3.5.1 覆板类型 |
3.5.2 钢材厚度 |
3.5.3 加载方式 |
3.5.4 填料抗压强度 |
3.6 小结 |
第四章 填充轻质材料的预制冷成型钢组合墙板抗剪性能试验研究 |
4.1 引言 |
4.2 试验目的与内容 |
4.3 试验过程 |
4.3.1 材料性能 |
4.3.2 试验装置及加载方案 |
4.3.3 试验量测内容及测点布置 |
4.4 试验现象 |
4.4.1 试件CFSLPM1 |
4.4.2 试件CFSLPM2 |
4.4.3 试件CFSLPM3 |
4.4.4 试件CFSLPM4 |
4.4.5 试件CFSLPM5 |
4.4.6 试件CFSLPM6 |
4.5 试验结果 |
4.5.1 数据处理及荷载(P)-水平位移(Δ)关系曲线 |
4.5.2 破坏特征 |
4.5.3 试验结果及对比分析 |
4.6 小结 |
第五章 填充轻质材料的预制冷成型钢组合墙板抗剪性能数值分析 |
5.1 引言 |
5.2 有限元模型 |
5.2.1 模型概况 |
5.2.2 材料本构模型 |
5.2.3 模型设置 |
5.3 有限元模型的验证 |
5.3.1 填充轻质材料的预制冷成型钢组合墙板的求解结果 |
5.3.2 破坏特征对比分析 |
5.3.3 荷载-位移曲线对比分析 |
5.3.4 极限承载力对比 |
5.4 参数分析 |
5.4.1 覆板类型 |
5.4.2 钢材厚度 |
5.4.3 竖向荷载 |
5.4.4 抗压强度 |
5.5 小结 |
第六章 填充轻质材料的预制冷成型钢组合墙板的轴压承载力设计方法 |
6.1 引言 |
6.2 立柱承载力计算长度系数 |
6.2.1 极限承载力计算公式 |
6.2.2 有效截面面积计算方法 |
6.3 填充轻质材料的预制冷成型钢组合墙板轴压承载力计算方法 |
6.4 轻质材料填料轴压承载力的确定 |
6.5 计算结果 |
6.6 小结 |
第七章 结论和展望 |
7.1 结论 |
7.2 展望 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间的学术活动及成果情况 |
(9)装配式异形束柱钢框架-支撑住宅结构体系抗震性能与设计理论研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 国内外钢结构住宅结构体系发展 |
1.2.1 低层钢结构住宅体系 |
1.2.2 多高层钢结构住宅体系 |
1.2.3 装配式异形束柱钢框架-支撑住宅体系 |
1.3 本文研究问题的国内外研究现状 |
1.3.1 冷弯方钢管-H型钢梁柱节点研究现状 |
1.3.2 异形柱梁柱节点研究现状 |
1.3.3 钢结构强度折减系数国内外研究现状 |
1.3.4 预制混凝土墙体大板对钢结构动力特性的影响研究现状 |
1.4 当前研究不足 |
1.5 论文研究方法和内容 |
参考文献 |
第二章 上环下隔式异形束柱梁柱节点抗震性能试验研究 |
2.1 引言 |
2.2 节点试件设计及加工 |
2.3 节点试件材性试验 |
2.4 节点试验准备 |
2.4.1 加载方案 |
2.4.2 加载制度 |
2.4.3 量测内容 |
2.5 试验现象 |
2.5.1 试件I-1 |
2.5.2 试件I-2 |
2.5.3 试件I-3 |
2.5.4 试件T-1 |
2.5.5 试件T-2 |
2.5.6 试件T-3 |
2.5.7 试件T-4 |
2.5.8 试件T-5 |
2.5.9 试件T-6 |
2.5.10 试验现象及破坏模式分析讨论 |
2.6 试验结果分析 |
2.6.1 荷载-位移滞回曲线 |
2.6.2 刚度退化 |
2.6.3 骨架曲线 |
2.6.4 延性系数 |
2.6.5 耗能能力 |
2.6.6 节点域剪切角分析 |
2.6.7 梁翼缘应力分布 |
2.6.8 环板与贯穿隔板应力分布 |
2.7 本章小结 |
参考文献 |
第三章 上环下隔式异形束柱梁柱节点数值分析及理论研究 |
3.1 引言 |
3.2 试验节点有限元模型的建立 |
3.2.1 模型中材料本构关系 |
3.2.2 单元选取及边界条件 |
3.2.3 有限元模型的求解 |
3.3 试验与有限元模型结果对比 |
3.3.1 试验过程现象对比 |
3.3.2 滞回曲线对比 |
3.3.3 骨架曲线对比 |
3.4 关键部位应力分布 |
3.4.1 梁截面应力分布 |
3.4.2 环板与隔板应力分布 |
3.5 节点域受力机理分析 |
3.5.1 I型束柱的节点域受力分析 |
3.5.2 T型束柱的节点域受力分析 |
3.6 节点构造参数的影响 |
3.6.1 柱壁厚度的影响 |
3.6.2 环板与隔板悬挑长度影响 |
3.6.3 环板与隔板厚度的影响 |
3.6.4 轴压比的影响 |
3.7 节点极限承载力计算方法 |
3.7.1 标准梁截面节点承载力计算方法 |
3.7.2 翼缘削弱式(RBS)节点承载力计算方法 |
3.8 新型节点的设计方法 |
3.8.1 环板和隔板构造要求 |
3.8.2 强柱弱梁验算 |
3.8.3 节点域验算 |
3.9 本章小结 |
参考文献 |
第四章 上环下隔式梁柱节点的弯矩-转角关系及其恢复力模型研究 |
4.1 引言 |
4.2 梁柱节点分类 |
4.3 上环下隔式梁柱节点的初始刚度 |
4.3.1 节点初始刚度的参数分析 |
4.3.2 节点初始刚度计算 |
4.4 新型梁柱节点的形状系数 |
4.5 理论模型与有限元结果对比 |
4.6 上环下隔式梁柱弯矩-转角关系恢复力模型研究 |
4.6.1 上环下隔式梁柱节点的弯矩-转角关系滞回曲线 |
4.6.2 上环下隔式梁柱节点的弯矩-转角关系骨架模型 |
4.6.3 理论和有限元结果对比 |
4.6.4 节点弯矩-转角关系刚度退化规律 |
4.6.5 节点弯矩转角关系滞回模型的建立 |
4.7 本章小结 |
参考文献 |
第五章 预制混凝土墙体大板设计及其对主体钢结构动力特性的影响 |
5.1 引言 |
5.2 装配式钢结构住宅体系常用的围护墙板特点以及存在的问题 |
5.3 预制混凝土墙体大板设计方法 |
5.3.1 预制混凝土墙体大板的设计 |
5.3.2 预制混凝土墙体大板与主体钢结构连接的设计 |
5.3.3 新型外挂墙板连接节点设计 |
5.3.4 新型内嵌墙板连接节点设计 |
5.3.5 工业化的预制混凝土墙体大板制作和装配 |
5.4 带预制混凝土墙体大板的钢结构工程动力特性现场实测 |
5.4.1 试点工程的动力特性实测 |
5.4.2 实测结果分析 |
5.4.3 有限元模型分析与试验结果对比 |
5.5 当前各国规范基本自振周期的计算结果对比 |
5.6 考虑预制混凝土墙体大板影响的结构抗震设计建议 |
5.7 本章小结 |
参考文献 |
第六章 装配式异形束柱钢框架-支撑住宅结构体系的强度折减系数研究 |
6.1 引言 |
6.2 异形束柱钢框架-支撑住宅结构体系地震反应分析模型 |
6.2.1 上环下隔式梁柱节点在ETABS中模型模拟 |
6.2.2 静力弹塑性分析(Pushover)加载模式 |
6.3 新型体系的抗震强度折减系数取值 |
6.3.1 强度折减系数的计算方法 |
6.3.2 强度折减系数的求解 |
6.3.3 结构分析分析模型 |
6.3.4 确定结构目标位移 |
6.3.5 结构影响系数和位移放大系数求解 |
6.3.6 新体系抗震设计地震作用计算建议 |
6.3.7 结构层间位移角分析 |
6.4 本章小结 |
参考文献 |
第七章 装配式异形束柱钢框架-支撑住宅体系设计及应用 |
7.1 引言 |
7.2 装配式异形束柱钢框架-支撑住宅结构体系设计 |
7.2.1 工程案例基本概况 |
7.2.2 荷载取值 |
7.2.3 抗震地震力取值建议 |
7.2.4 分析结果 |
7.3 围护体系设计 |
7.3.1 预制混凝土墙体大板设计 |
7.3.2 外挂墙板连接节点设计 |
7.3.3 内嵌墙板的连接节点设计 |
7.4 工厂化制作和装配化施工 |
7.5 装配式异形束柱钢框架-支撑住宅体系的适用范围 |
7.6 本章小结 |
参考文献 |
第八章 结论与展望 |
8.1 结论 |
8.2 本文创新点 |
8.3 建议与展望 |
附录 节点试件加工图 |
攻读博士期间发表的学术成果 |
致谢 |
(10)轻钢框架-轻混凝土组合墙体抗侧承载力研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 研究目的及意义 |
1.2 轻钢框架-轻混凝土组合墙体 |
1.3 钢框架组合墙体研究现状 |
1.3.1 国外研究现状 |
1.3.2 国内研究现状 |
1.4 本文主要研究内容 |
第2章 轻钢框架-轻混凝土组合墙体试件 |
2.1 轻钢框架-轻混凝土组合墙体试件尺寸及编号 |
2.2 轻钢框架试件 |
2.2.1 轻钢框架桁架梁 |
2.2.2 轻钢框架柱及刚接节点 |
2.3 轻钢框架-轻混凝土组合墙体试件 |
第3章 轻钢框架-轻混凝土组合墙体抗侧试验方法研究 |
3.1 试验目的及研究内容 |
3.2 材性试验 |
3.2.1 钢材材性 |
3.2.2 加气混凝土砌块材性 |
3.2.3 砂浆材性 |
3.3 试验方案 |
3.3.1 试验装置 |
3.3.2 加载方案 |
3.3.3 试件安装 |
3.3.4 测点布置 |
第4章 轻钢框架-轻混凝土组合墙体抗侧试验结果及分析 |
4.1 轻钢框架试验结果及分析 |
4.1.1 试验过程与破坏特征 |
4.1.2 滞回曲线与耗能分析 |
4.1.3 骨架曲线与承载力分析 |
4.1.4 抗侧刚度分析 |
4.1.5 变形能力及延性分析 |
4.2 轻钢框架-轻混凝土组合墙体试验结果及分析 |
4.2.1 试验过程与破坏特征 |
4.2.2 滞回曲线与耗能分析 |
4.2.3 骨架曲线与承载力分析 |
4.2.4 抗侧刚度分析 |
4.2.5 变形能力及延性分析 |
4.3 轻钢框架与组合墙体对比分析 |
4.3.1 破坏特征对比分析 |
4.3.2 滞回曲线对比分析 |
4.3.3 骨架曲线对比分析 |
4.3.4 抗侧刚度、延性对比分析 |
4.4 本章小结 |
第5章 轻钢框架-轻混凝土组合墙体有限元建模及分析 |
5.1 有限元简化建模方法 |
5.1.1 轻钢框架试件简化模型 |
5.1.2 轻钢框架-轻混凝土组合墙体简化模型 |
5.2 分析步 |
5.3 本构模型 |
5.3.1 钢材本构模型 |
5.3.2 蒸压加气混凝土砌块、砂浆本构模型 |
5.3.3 填充墙整体本构模型 |
5.4 有限元分析结果与试验数据对比 |
5.4.1 轻钢框架有限元分析结果与试验数据对比 |
5.4.2 组合墙体有限元分析结果与试验数据对比 |
5.5 本章小结 |
第6章 总结与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
致谢 |
参考文献 |
四、新型轻质墙体材料的性能测试和有限元分析(论文参考文献)
- [1]内保温日光温室温光性能的研究[D]. 孙潜. 内蒙古农业大学, 2021
- [2]新型结构保温一体化墙板的构造设计及受力性能研究[D]. 黄烈阳. 河北建筑工程学院, 2021(01)
- [3]不同连接方式下PVC空腔内隔墙的抗震性能研究[D]. 谢素蓉. 山东大学, 2021(12)
- [4]带摇摆柱的装配式轻钢结构抗震性能研究[D]. 马建超. 西南科技大学, 2021(08)
- [5]整体式装配式隔墙对框架抗震性能影响研究[D]. 陈顺霖. 安徽建筑大学, 2020(01)
- [6]装配式轻钢陶粒泡沫混凝土墙板试验研究及有限元分析[D]. 陶飞羽. 江苏科技大学, 2020(03)
- [7]装配式钢框架建筑泡沬陶瓷内隔墙试验研究及数值模拟[D]. 王紫瑜. 太原理工大学, 2020(07)
- [8]填充轻质材料的预制冷成型钢组合墙板的轴压性能与抗剪性能研究[D]. 宋慧慧. 合肥工业大学, 2020(02)
- [9]装配式异形束柱钢框架-支撑住宅结构体系抗震性能与设计理论研究[D]. 曹石. 东南大学, 2020
- [10]轻钢框架-轻混凝土组合墙体抗侧承载力研究[D]. 万良东. 武汉理工大学, 2020(08)