装配式框架结构外挂复合保温墙板关键技术研究

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装配式框架结构不仅具有装配式结构构件的可以通过提前在工厂预制,然后运至施工现场进行拼装的特点,而且综合了框架结构的梁柱构件易于标准化、定型化的优势。为提高采用这种结构形式建筑的装配率,建筑外墙多采用整体性好的预制复合保温墙板,从而形成了一种装配式框架复合保温外墙结构体系。这种结构体系的推广应用有以下几点优点:一是可以提高建筑产业的技术含量;二是充分发挥建筑工业化的规模经济效益;三是改变传统建筑对环境造成巨大威胁的现状;四是促进国家建筑节能减排和可持续发展战略目标的实现。因此,研究这种结构体系在构建中的技术难题,具有很重要的现实意义。  在各类复合保温外墙板中,混凝土夹芯保温外墙具有生产工艺简单、保温效果好、强度刚度高的优点,因此,具有一定的应用前景。本文对混凝土夹芯保温外墙板的热工性能进行了分析,并与ALC墙板进行了对比,得出了这种复合保温墙板的适用特性。针对这类复合板材墙体,实际工程应用中宜采用外挂方式与主体框架进行连接,这种连接方法简单有效,且施工效率高。本文通过试验和有限元软件ANSYS分析了一种可以将复合保温墙板外挂在框架结构上的具体的钢结构连接件,得出这种连接件的破坏形式、抗剪承载力和抗震性能,分析其连接的可靠程度,为同类装配式框架结构连接件的设计提供参考。然后,利用有限元软件ANSYS得出外挂墙板采用对框架最有利的节点连接方式——梁上六节点连接时的受力状态,并模拟这种受力状态,进而通过拓扑优化分析得出这种连接方式下复合外挂墙板的传力路径,推出其在结构计算中可以简化成人字型支撑模型。最后,利用外挂墙板可最终简化成人字型支撑模型的结论,并结合有限元软件ANSYS研究了外挂墙板对框架结构动力性能的影响,其中包括对结构自身的动力特性和结构在地震作用下的时程位移响应的影响。
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