【摘要】：泡沫陶瓷作為一種新型外墻保溫材料,以其良好的熱工性能和耐久性受到企業(yè)和研究機構(gòu)的關(guān)注。本文以400型泡沫陶瓷保溫板為基材,通過試驗對泡沫陶瓷材料基本力學性能進行了研究。對泡沫陶瓷進行配筋和構(gòu)造設(shè)計,制成泡沫陶瓷外墻掛板,通過靜力加載試驗研究其面外抗彎性能,通過振動臺試驗研究其在不同烈度地震作用下的抗震性能,為泡沫陶瓷外墻保溫材料的實際應(yīng)用提供試驗依據(jù)。主要內(nèi)容如下:(1)進行了400型泡沫陶瓷材料的基本力學性能試驗研究,研究結(jié)果表明:泡沫陶瓷的立方體抗壓強度為4.87MPa,滿足泡沫陶瓷材料不小于3.5MPa的技術(shù)要求。泡沫陶瓷彈性模量為5.0GPa,其材料應(yīng)力-應(yīng)變曲線分兩個階段,破壞前處于彈性階段,應(yīng)力-應(yīng)變曲線近似為直線,達峰值應(yīng)力后,應(yīng)力迅速下降。試件峰值應(yīng)力對應(yīng)的壓應(yīng)變和材料的極限壓應(yīng)變較為接近,試驗平均值為1133με,僅為混凝土的1/2。(2)完成了泡沫陶瓷外墻板四點加載的面外受彎試驗,試驗研究發(fā)現(xiàn),按CB8構(gòu)造設(shè)計的外掛墻板,能夠滿足在北京地區(qū)90m高度處作為圍護墻體的使用要求,且具有較高的安全儲備。泡沫陶瓷墻板破壞時,其整體性良好。試件開裂荷載與極限荷載有較大差距,破壞時試件撓度明顯,屬于延性破壞。通過配置雙層鋼筋網(wǎng)片、設(shè)置外圍鋼板、鋪設(shè)網(wǎng)格布并進行抗裂砂漿抹面處理,改善了材料本身的“一開裂即貫通”的特性,證明了墻板構(gòu)造的合理性。(3)進行了鋼結(jié)構(gòu)框架泡沫陶瓷外墻掛板模擬地震振動臺試驗。研究了該墻板在8度常遇、8度基本烈度、8度罕遇及8度極罕遇地震作用下的抗震性能。對結(jié)構(gòu)自振特性、加速度反應(yīng)、位移反應(yīng)及應(yīng)變情況進行分析研究。試驗發(fā)現(xiàn),墻板在8度罕遇和8度極罕遇地震作用下才開始出現(xiàn)裂縫,損傷較小,連接節(jié)點僅出現(xiàn)輕微松動,驗證了按CB8構(gòu)造設(shè)計的外墻掛板及連接節(jié)點在8度地震下的安全性和可靠性,且該外墻掛板滿足非結(jié)構(gòu)構(gòu)件抗震設(shè)防要求。
【圖文】：

據(jù)邋２０１８邋年世界能源統(tǒng)計圖鑒（ＢＰ邋Ｓｔａｔｉｓｔｉｃａｌ邋Ｒｅｖｉｅｗ邋ｏｆ邋Ｗｏｒｌｄ邋Ｅｎｅｒｇｙ邋２０１８）的最逡逑新數(shù)據(jù)顯示，雖然能源結(jié)構(gòu)不斷改善，但石油、天然氣、煤炭三大傳統(tǒng)能源依然逡逑在世界一次能源消費占比９０％以上（見圖１－１）。截至２０１７年底，全球探明石油儲量逡逑下降５億桶（－０．０３％）至１．６９７萬億桶，按照２０１７年產(chǎn)量水平，可滿足世界５０．２年逡逑的產(chǎn)量；全球天然氣探明儲量為１９３．５萬億ｍ３，輕微增加了邋０．４萬億ｍ３（０．２％）。逡逑按照２０１７年產(chǎn)量水平，可滿足世界５２．６年的產(chǎn)量；而目前，全世界探明煤炭儲量逡逑僅可滿足世界１３４年的產(chǎn)量。由此可見，全球化石能源的枯竭是不可避免的且逡逑是可以預(yù)見的。逡逑（占比）５０邐邐＾邐逡逑邐￣逡逑３０逡逑２0邋一邋一邐邐邐邐邐邐逡逑１０逡逑0逡逑６７邋７０邋７３邋７６邋７９邋８２邋８５邋８８邋９１邐９４邋９７邋００邋０３邋０６邋０９邋１２邐１５邐１８邋（年份）逡逑—石油一煤炭一天然氣一水電一核能一可再生能源逡逑來源：《ＢＰ邋Ｓｔａｔｉｓｔｉｃａｌ邋Ｒｅｖｉｅｗ邋ｏｆ邋Ｗｏｒｌｄ邋Ｅｎｅｒｇｙ邋２０１８》（ｈｔｔｐｓ：／／ｗｗｗ．ｂｐ．ｃｏｍ／）逡逑圖１－１世界一次能源消費占比（單位：％）逡逑Ｆｉｇ邋１－１邋Ｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎ邋ｏｆ邋ｗｏｒｌｄ邋ｐｒｉｍａｒｙ邋ｅｎｅｒｇｙ邋ｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎ逡逑全球能源消耗的快速增長，引發(fā)人們對于能源枯竭與環(huán)境問題的擔憂�，F(xiàn)有逡逑能源消耗研究表明

應(yīng)慎用使用。因此，開發(fā)出一種能夠工廠生產(chǎn)的大尺寸板材，并且在強度上有所逡逑提高的新材料，對現(xiàn)有單一材料板材是很好的補充。逡逑現(xiàn)在工程應(yīng)用中，效果最佳的為復合墻體外墻系統(tǒng)，如下圖１－２所示。砌體墻逡逑體可以選擇各類加氣混凝土砌塊、混凝土小型空心砌塊、煤矸石砌塊及石膏砌塊逡逑等。外掛板材采用具有保溫隔熱、裝飾、防水及耐候等功能的板材，如北京北新逡逑集團研發(fā)的金邦板，可以阻斷砌塊的冷熱橋。這種外掛板材的造價較高，，但由于逡逑用量不大，而且荷載較小，節(jié)點成本不會很高。逡逑外掛保溫墻板Ｒ｜邐，－ＬＪ嵌砌砌塊墻體逡逑Ｋ邐Ｉ邋Ｉ邋．邋＾混凝土樓板逡逑■逡逑默連】丨１１逡逑￣ｒ」．．ｉ邋１邐＿嵌砌砌塊墻體逡逑＆邐Ｉ丨，逡逑圖１－２典型鋼結(jié)構(gòu)復合外墻逡逑Ｆｉｇ邋１－２邋Ｔｙｐｉｃａｌ邋ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ邋ｅｘｔｅｒｎａｌ邋ｗａｌｌ邋ｉｎ邋ｓｔｅｅｌ邋ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ逡逑外墻外保溫外墻優(yōu)勢逐漸凸顯出來［２７］。外墻外保溫的外墻做法能消除冷熱橋，逡逑其保溫效果良好，更節(jié)能；其保溫效果更完美；對室內(nèi)面積占用較少，更能滿足逡逑用戶的需求；便于裝修
【學位授予單位】：北京交通大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：TU398.9

【參考文獻】

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本文編號：2591013