轻骨料混凝土预制墙板的研制及其性能研究

论文摘要

在钢筋混凝土建筑外墙位置外挂预制混凝土外墙体的建筑物是一种新型的结构形式,具有施工速度快、建筑外立面美观、防水效果好、减小能源消耗和保护环境等优点。在外挂预制墙板的钢筋混凝土框架结构中,墙板上端预留甩出钢筋,钢筋与框架结构现浇筑的边梁连接固定,墙板与柱的连接采取同样的方式,这样外挂墙板与框架结构的梁和柱有着可靠的连接。这种结构不同于框架结构及框架剪力墙结构形式。本文对带有外挂墙板的框架结构进行静力分析和抗震分析,研究外挂墙板结构的性能。根据外挂墙板的使用功能即减轻墙身自重和保温作用,通过混凝土的拌制试验,掌握了影响轻骨料混凝土性能的因素,在满足预制墙板的经济性和技术性的条件下,配制了满足设计要求的轻骨料混凝土,混凝土的立方体抗压强度为36.3 MPa,密度为1420 kg/m3。使用此种轻骨料混凝土预制外挂墙板,能够满足墙板的设计功能要求。完成了轻骨料混凝土的配制和外挂墙板的制作,对采用轻骨料混凝土外挂墙板的结构进行静力分析,研究包括恒载、活载等竖向荷载和水平风荷载等作用下结构的内力分布情况。轻骨料混凝土外挂墙板的轴线与框架结构轴线有一定的偏移,这与框架结构大多使用的内嵌式的填充外墙不同,分析时建立外挂墙板结构模型和内嵌墙板结构模型,研究外挂墙板的轴线偏移对结构内力分布的影响。对外挂墙板的框架结构和内嵌墙板的框架结构进行了模态分析,并使用振型分解反应谱法,对结构进行抗震分析。分析在水平地震作用下两种结构的层剪力、层位移、层刚度、倾覆弯矩、以及结构的梁和柱的内力和墙板的应力等,得出外挂墙板的轴线偏移对结构抗震性能的影响。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 课题背景及研究的和意义
• 1.1.1 课题来源及背景
• 1.1.2 课题研究的意义
• 1.2 国内外相关方向的研究现状
• 1.2.1 墙体的材料及结构构造
• 1.2.2 墙体对结构的力学特性的影响研究现状
• 1.3 本文研究的主要内容
• 第2章 轻骨料混凝土的配制及预制墙板的制作
• 2.1 轻骨料混凝土的原材料
• 2.2 制备轻骨料混凝土的试验方案
• 2.3 新拌混凝土的和易性
• 2.4 新拌轻骨料混凝土试验
• 2.5 本章小结
• 第3章 采用预制墙板外墙的结构的静力分析
• 3.1 有限元分析软件MIDAS/GEN 介绍
• 3.2 有限元模型的建立
• 3.3 结构的静力分析
• 3.3.1 结构在恒载和活载作用下的受力分析
• 3.3.2 结构在水平风荷载作用下的受力分析
• 3.4 本章小结
• 第4章 采用预制墙板外墙的结构的抗震分析
• 4.1 结构的水平地震反应谱分析
• 4.1.1 模态分析
• 4.1.2 水平地震反应谱分析
• 4.2 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 致谢