GFRP抗剪連接件復(fù)合墻板的抗彎性能研究
發(fā)布時(shí)間:2022-11-12 10:01
隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化升級,建筑行業(yè)也開始向低能耗、高效率、綠色環(huán)保的方向發(fā)展,裝配式建筑應(yīng)運(yùn)而生。在裝配式建筑結(jié)構(gòu)體系中,鋼結(jié)構(gòu)體系由于其本身具有裝配式建筑的性質(zhì),能夠很好的實(shí)現(xiàn)裝配式施工,成為裝配式建筑的發(fā)展方向。目前制約鋼結(jié)構(gòu)建筑發(fā)展的因素主要是圍護(hù)體系,尤其是外墻板。預(yù)制三明治復(fù)合墻板,配合鋼結(jié)構(gòu)建筑使用,具有現(xiàn)場安裝施工方便,工廠化生產(chǎn)效率高,保溫節(jié)能,綠色環(huán)保,施工效率高等優(yōu)點(diǎn),是鋼結(jié)構(gòu)建筑理想的圍護(hù)構(gòu)件。復(fù)合墻板本身不作為承重結(jié)構(gòu),在使用過程中只承受風(fēng)荷載和自重荷載,因此在復(fù)合墻板的設(shè)計(jì)上我們主要關(guān)注墻板的重量和保溫性能。本文主要研究了內(nèi)外混凝土層和中間聚苯乙烯(EPS)保溫層組成三明治復(fù)合墻板。EPS提供復(fù)合墻板中保溫性能,內(nèi)外混凝土層由玻璃纖維增強(qiáng)塑料(GFRP)抗剪連接件連接,避免鋼絲桁架的熱橋效應(yīng),增強(qiáng)復(fù)合墻板組合作用,使混凝土層協(xié)同受力,形成完全組合復(fù)合墻板,從而實(shí)現(xiàn)更優(yōu)越的抗彎性能。本試驗(yàn)研究了鋼絲桁架復(fù)合墻板與H型截面的桁架板、圓孔蜂窩板、長圓孔蜂窩板和實(shí)腹板四種GFRP抗剪連接件復(fù)合墻板,并設(shè)計(jì)了五種足尺試件進(jìn)行抗彎試驗(yàn),研究四種類型的GFRP抗剪...
【文章頁數(shù)】:95 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 研究背景
1.2 復(fù)合墻板抗剪連接件研究現(xiàn)狀
1.2.1 連接件類型
1.2.2 國外研究現(xiàn)狀
1.2.3 國內(nèi)研究現(xiàn)狀
1.3 新型GFRP抗剪連接件復(fù)合墻板的提出
1.4 本文的研究內(nèi)容
1.5 研究的目的及意義
第二章 復(fù)合墻板抗彎試驗(yàn)方案
2.1 試件設(shè)計(jì)與制作
2.1.1 試件設(shè)計(jì)
2.1.2 材性試驗(yàn)
2.1.3 試件制作
2.2 測點(diǎn)布置
2.3 試驗(yàn)加載與破壞準(zhǔn)則
2.3.1 試驗(yàn)加載
2.3.2 破壞準(zhǔn)則
第三章 復(fù)合墻板抗彎試驗(yàn)現(xiàn)象與結(jié)果分析
3.1 試驗(yàn)現(xiàn)象
3.2 試驗(yàn)結(jié)果及分析
3.2.1 荷載-撓度曲線分析
3.2.2 混凝土應(yīng)變曲線分析
3.2.3 縱向鋼筋應(yīng)變曲線分析
3.2.4 GFRP連接件翼緣應(yīng)變曲線分析
3.2.5 GFRP連接件腹板應(yīng)變花數(shù)據(jù)
3.3 本章小結(jié)
第四章 復(fù)合墻板抗彎性能理論分析
4.1 復(fù)合墻板組合程度的確定
4.2 復(fù)合墻板開裂抗彎承載力計(jì)算公式
4.3 復(fù)合墻板極限承載力計(jì)算公式
4.3.1 GFRP抗剪連接件復(fù)合墻板極限承載力計(jì)算
4.3.2 鋼絲桁架復(fù)合墻板極限承載力計(jì)算
4.4 復(fù)合墻板開裂撓度的理論公式
4.5 試驗(yàn)值與計(jì)算值對比
4.6 復(fù)合墻板節(jié)能分析
4.6.1 傳熱系數(shù)擴(kuò)值計(jì)算
4.6.2 熱惰性指標(biāo)D值計(jì)算
4.6.3 墻板保溫性能比較
4.7 本章小結(jié)
第五章 GFRP復(fù)合墻板有限元分析
5.1 有限元分析軟件ABAQUS簡介
5.2 本構(gòu)模型
5.2.1 混凝土本構(gòu)模型
5.2.2 鋼筋本構(gòu)模型
5.2.3 GFRP本構(gòu)關(guān)系
5.3 有限元模型建立
5.3.1 有限元模型的選擇
5.3.2 接觸關(guān)系及荷載
5.3.3 網(wǎng)格劃分
5.4 有限元模擬結(jié)果
5.4.1 荷載-位移模擬
5.4.2 混凝土應(yīng)力模擬
5.4.3 鋼筋應(yīng)變模擬
5.4.5 連接件應(yīng)變模擬
5.5 參數(shù)分析
5.5.1 連接件翼緣寬度
5.5.2 連接件間距
5.5.3 試件厚度
5.5.4 連接件長度
5.5.5 連接件排布方式
5.6 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論與展望
參考文獻(xiàn)
致謝
在學(xué)期間的研究成果
學(xué)位論文評閱及答辯情況表
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]與足尺鋼框架柔性連接的外掛復(fù)合墻板振動臺試驗(yàn)研究[J]. 侯和濤,王文豪,曹運(yùn)昌,陳越時(shí),陳以一,王彥明,王偉,方明霽. 建筑結(jié)構(gòu)學(xué)報(bào). 2019(12)
[2]2018中國建筑能耗研究報(bào)告[J]. 建筑. 2019(02)
[3]中國近零能耗建筑發(fā)展關(guān)鍵問題及解決路徑[J]. 徐偉,楊芯巖,張時(shí)聰. 建筑科學(xué). 2018(12)
[4]裝配式建筑對綠色施工的影響[J]. 徐馳,莊二飛,蘇京,譚春磊. 建筑安全. 2018(08)
[5]預(yù)制夾芯墻體中新型復(fù)合式連接件受力性能試驗(yàn)研究[J]. 翟希梅,王雪明. 建筑結(jié)構(gòu). 2018(07)
[6]裝配式混凝土框架節(jié)點(diǎn)基本性能研究進(jìn)展[J]. 吳剛,馮德成. 建筑結(jié)構(gòu)學(xué)報(bào). 2018(02)
[7]預(yù)制夾心保溫墻體中拉結(jié)件設(shè)計(jì)方法[J]. 叢茂林,田春雨,李智斌,吳山,孫佳. 建筑科學(xué). 2018(01)
[8]BFRP拉結(jié)件預(yù)制混凝土夾心保溫外墻板抗彎性能試驗(yàn)研究[J]. 劉才華,蔣慶,種迅,完海鷹,朱惠鋒,李浩然,王禮平,郝祝林. 工程力學(xué). 2017(S1)
[9]綠色裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑體系研究與應(yīng)用[J]. 郝際平,孫曉嶺,薛強(qiáng),樊春雷. 工程力學(xué). 2017(01)
[10]中國建筑能耗研究報(bào)告顯示:我國碳減排進(jìn)入總量控制階段[J]. 丁艷彬. 建筑設(shè)計(jì)管理. 2017(01)
博士論文
[1]基于鋼-纖維復(fù)合連接件的預(yù)制混凝土夾心保溫墻板性能研究[D]. 江煥芝.東南大學(xué) 2019
[2]碳足跡視角下中國建筑全產(chǎn)業(yè)鏈碳排放測算方法及減排政策研究[D]. 劉菁.北京交通大學(xué) 2018
[3]基于強(qiáng)度的預(yù)制混凝土夾芯保溫墻板連接件設(shè)計(jì)研究[D]. 劉若南.武漢理工大學(xué) 2014
碩士論文
[1]預(yù)制帶肋復(fù)合墻板的抗彎性能試驗(yàn)與理論研究[D]. 季可凡.山東大學(xué) 2019
[2]裝配式鋼結(jié)構(gòu)住宅夾芯復(fù)合外掛墻板及其節(jié)點(diǎn)承載性能研究[D]. 李亮亮.合肥工業(yè)大學(xué) 2018
[3]FRP連接件在預(yù)制混凝土夾心保溫墻板中剪力傳遞機(jī)制[D]. 楊樹林.吉林建筑大學(xué) 2016
[4]預(yù)制混凝土夾芯保溫外掛墻板研究[D]. 劉卉.東南大學(xué) 2016
[5]竹筋—陶;炷琳辰Y(jié)性能及復(fù)合墻板抗彎性能的試驗(yàn)研究與理論分析[D]. 陳璐.山東大學(xué) 2012
[6]鋼筋網(wǎng)架-混凝土組合夾芯墻板性能研究[D]. 王振龍.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2010
[7]鋼結(jié)構(gòu)住宅節(jié)能復(fù)合墻板的理論與試驗(yàn)研究[D]. 胡肖靜.山東大學(xué) 2009
本文編號:3706164
【文章頁數(shù)】:95 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 研究背景
1.2 復(fù)合墻板抗剪連接件研究現(xiàn)狀
1.2.1 連接件類型
1.2.2 國外研究現(xiàn)狀
1.2.3 國內(nèi)研究現(xiàn)狀
1.3 新型GFRP抗剪連接件復(fù)合墻板的提出
1.4 本文的研究內(nèi)容
1.5 研究的目的及意義
第二章 復(fù)合墻板抗彎試驗(yàn)方案
2.1 試件設(shè)計(jì)與制作
2.1.1 試件設(shè)計(jì)
2.1.2 材性試驗(yàn)
2.1.3 試件制作
2.2 測點(diǎn)布置
2.3 試驗(yàn)加載與破壞準(zhǔn)則
2.3.1 試驗(yàn)加載
2.3.2 破壞準(zhǔn)則
第三章 復(fù)合墻板抗彎試驗(yàn)現(xiàn)象與結(jié)果分析
3.1 試驗(yàn)現(xiàn)象
3.2 試驗(yàn)結(jié)果及分析
3.2.1 荷載-撓度曲線分析
3.2.2 混凝土應(yīng)變曲線分析
3.2.3 縱向鋼筋應(yīng)變曲線分析
3.2.4 GFRP連接件翼緣應(yīng)變曲線分析
3.2.5 GFRP連接件腹板應(yīng)變花數(shù)據(jù)
3.3 本章小結(jié)
第四章 復(fù)合墻板抗彎性能理論分析
4.1 復(fù)合墻板組合程度的確定
4.2 復(fù)合墻板開裂抗彎承載力計(jì)算公式
4.3 復(fù)合墻板極限承載力計(jì)算公式
4.3.1 GFRP抗剪連接件復(fù)合墻板極限承載力計(jì)算
4.3.2 鋼絲桁架復(fù)合墻板極限承載力計(jì)算
4.4 復(fù)合墻板開裂撓度的理論公式
4.5 試驗(yàn)值與計(jì)算值對比
4.6 復(fù)合墻板節(jié)能分析
4.6.1 傳熱系數(shù)擴(kuò)值計(jì)算
4.6.2 熱惰性指標(biāo)D值計(jì)算
4.6.3 墻板保溫性能比較
4.7 本章小結(jié)
第五章 GFRP復(fù)合墻板有限元分析
5.1 有限元分析軟件ABAQUS簡介
5.2 本構(gòu)模型
5.2.1 混凝土本構(gòu)模型
5.2.2 鋼筋本構(gòu)模型
5.2.3 GFRP本構(gòu)關(guān)系
5.3 有限元模型建立
5.3.1 有限元模型的選擇
5.3.2 接觸關(guān)系及荷載
5.3.3 網(wǎng)格劃分
5.4 有限元模擬結(jié)果
5.4.1 荷載-位移模擬
5.4.2 混凝土應(yīng)力模擬
5.4.3 鋼筋應(yīng)變模擬
5.4.5 連接件應(yīng)變模擬
5.5 參數(shù)分析
5.5.1 連接件翼緣寬度
5.5.2 連接件間距
5.5.3 試件厚度
5.5.4 連接件長度
5.5.5 連接件排布方式
5.6 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論與展望
參考文獻(xiàn)
致謝
在學(xué)期間的研究成果
學(xué)位論文評閱及答辯情況表
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]與足尺鋼框架柔性連接的外掛復(fù)合墻板振動臺試驗(yàn)研究[J]. 侯和濤,王文豪,曹運(yùn)昌,陳越時(shí),陳以一,王彥明,王偉,方明霽. 建筑結(jié)構(gòu)學(xué)報(bào). 2019(12)
[2]2018中國建筑能耗研究報(bào)告[J]. 建筑. 2019(02)
[3]中國近零能耗建筑發(fā)展關(guān)鍵問題及解決路徑[J]. 徐偉,楊芯巖,張時(shí)聰. 建筑科學(xué). 2018(12)
[4]裝配式建筑對綠色施工的影響[J]. 徐馳,莊二飛,蘇京,譚春磊. 建筑安全. 2018(08)
[5]預(yù)制夾芯墻體中新型復(fù)合式連接件受力性能試驗(yàn)研究[J]. 翟希梅,王雪明. 建筑結(jié)構(gòu). 2018(07)
[6]裝配式混凝土框架節(jié)點(diǎn)基本性能研究進(jìn)展[J]. 吳剛,馮德成. 建筑結(jié)構(gòu)學(xué)報(bào). 2018(02)
[7]預(yù)制夾心保溫墻體中拉結(jié)件設(shè)計(jì)方法[J]. 叢茂林,田春雨,李智斌,吳山,孫佳. 建筑科學(xué). 2018(01)
[8]BFRP拉結(jié)件預(yù)制混凝土夾心保溫外墻板抗彎性能試驗(yàn)研究[J]. 劉才華,蔣慶,種迅,完海鷹,朱惠鋒,李浩然,王禮平,郝祝林. 工程力學(xué). 2017(S1)
[9]綠色裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑體系研究與應(yīng)用[J]. 郝際平,孫曉嶺,薛強(qiáng),樊春雷. 工程力學(xué). 2017(01)
[10]中國建筑能耗研究報(bào)告顯示:我國碳減排進(jìn)入總量控制階段[J]. 丁艷彬. 建筑設(shè)計(jì)管理. 2017(01)
博士論文
[1]基于鋼-纖維復(fù)合連接件的預(yù)制混凝土夾心保溫墻板性能研究[D]. 江煥芝.東南大學(xué) 2019
[2]碳足跡視角下中國建筑全產(chǎn)業(yè)鏈碳排放測算方法及減排政策研究[D]. 劉菁.北京交通大學(xué) 2018
[3]基于強(qiáng)度的預(yù)制混凝土夾芯保溫墻板連接件設(shè)計(jì)研究[D]. 劉若南.武漢理工大學(xué) 2014
碩士論文
[1]預(yù)制帶肋復(fù)合墻板的抗彎性能試驗(yàn)與理論研究[D]. 季可凡.山東大學(xué) 2019
[2]裝配式鋼結(jié)構(gòu)住宅夾芯復(fù)合外掛墻板及其節(jié)點(diǎn)承載性能研究[D]. 李亮亮.合肥工業(yè)大學(xué) 2018
[3]FRP連接件在預(yù)制混凝土夾心保溫墻板中剪力傳遞機(jī)制[D]. 楊樹林.吉林建筑大學(xué) 2016
[4]預(yù)制混凝土夾芯保溫外掛墻板研究[D]. 劉卉.東南大學(xué) 2016
[5]竹筋—陶;炷琳辰Y(jié)性能及復(fù)合墻板抗彎性能的試驗(yàn)研究與理論分析[D]. 陳璐.山東大學(xué) 2012
[6]鋼筋網(wǎng)架-混凝土組合夾芯墻板性能研究[D]. 王振龍.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2010
[7]鋼結(jié)構(gòu)住宅節(jié)能復(fù)合墻板的理論與試驗(yàn)研究[D]. 胡肖靜.山東大學(xué) 2009
本文編號:3706164
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