寒冷地区绿色节能复合墙板的承载力研究

论文摘要

在国家提倡节能的大环境下,建筑节能很快成为一种趋势,而建筑物围护结构的节能就显得非常重要。本文提出的节能复合墙板是在密肋复合墙板基础上提出的一种新型绿色节能复合墙板。密肋复合板结构由钢筋混凝土承重框格组成承重骨架,内嵌大量轻质保温填充砌块组成复合墙板。在研究以及实践应用中取得了不错的成绩。本文的绿色节能复合墙板内嵌植物纤维砌块,砌块材料采用北方农村常见的玉米秸秆,造价低并能广泛应用于农村住宅。绿色节能复合墙板符合绿色建筑和节能建筑的标准,将来肯定会有广阔的应用空间。经过参考大量文献,本文对竖向荷载作用下的绿色节能复合墙板的受力特点进行了研究,并探讨了墙体的节能性能。主要内容如下：1对密肋复合板结构进行了介绍,并提出绿色节能复合墙板的特色；制作了两榀1/2模型的绿色节能复合墙板,对墙板进行了竖向荷载作用下的试验研究,根据试验现象以及数据分析了各构件在墙体中的作用,并且进一步分析了影响墙板受压承载力的因素。2运用ANSYS有限元软件,建立绿色节能复合墙板模型,得到了墙板破坏形态,并将有限元模型分析与试验分析对比,验证了有限元分析方法的可行性。3通过介绍其他学者提出的密肋结构承载力公式与自己推导,得出竖向荷载作用下轴压承载力计算公式并与试验值做对比,并推算出植物纤维砌块对整个墙体的提高系数,大大提高了公式的适用性。4通过理论分析以及有限元热分析探讨了绿色节能复合墙板的保温性能,使得建筑围护结构瘦身成为现实,证明了墙板的节能优势,为绿色节能复合墙板的应用提供了理论依据。5总结竖向荷载下绿色节能复合墙板的受力特点以及墙体热工性,提出了尚待解决的问题,对墙板的进一步研究和应用作了展望。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 目录
• 第一章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 密肋复合板结构
• 1.2.1 密肋复合板结构的介绍
• 1.2.2 密肋复合板结构的特点
• 1.2.3 材料要求
• 1.3 密肋复合板结构的研究现状
• 1.4 绿色节能复合墙板
• 1.5 本文的研究内容
• 第二章 绿色节能复合墙板轴压作用下的试验研究
• 2.1 绿色节能复合墙板的试验介绍
• 2.1.1 试验原材料
• 2.1.2 墙板的设计及制作
• 2.1.3 材料性能
• 2.2 试验内容
• 2.3 试验结果分析
• 2.3.1 试件破坏过程
• 2.3.2 墙板的测试结果
• 2.3.3 钢筋应变分析
• 2.3.4 植物纤维砌块应变分析
• 2.3.5 墙板混凝土应变分析
• 2.3.6 墙板荷载—位移曲线
• 2.4 本章小结
• 第三章 绿色节能复合墙板非线性有限元分析
• 3.1 有限单元法及其软件ANSYS介绍
• 3.1.1 有限单元法
• 3.1.2 大型通用软件ANSYS
• 3.2 绿色节能复合墙板模型特点
• 3.3 有限元模型的建立及求解
• 3.3.1 计算假定
• 3.3.2 单元选取
• 3.3.3 SOLID65单元的理论基础
• 3.3.4 有限元分析模型的建立
• 3.4 有限元模型分析结果
• 3.4.1 有限元模型平面外变形与试验结果对比
• 3.4.2 墙体极限承载力
• 3.4.3 墙体破坏模式比较
• 3.5 本章小结
• 第四章 绿色节能复合墙板轴压承载力分析
• 4.1 引言
• 4.2 弹性地基梁法
• 4.2.1 墙板的简化模型
• 4.2.2 模型的弹性力学分析
• 4.2.3 计算结果
• 4.3 密肋复合墙板轴心受压承载力计算公式
• 4.3.1 影响密肋复合墙板承载力的因素
• 4.3.2 轴压承载力公式
• 4.3.3 计算结果
• 4.4 绿色节能复合墙板的轴压承载力计算公式
• 4.4.1 轴压承载力公式的提出
• 4.4.2 结果分析
• 4.5 本章小结
• 第五章 绿色节能复合墙板的节能研究
• 5.1 建筑节能
• 5.2 传统墙体的保温性能
• 5.2.1 保温墙体种类
• 5.2.2 墙体保温性能
• 5.3 绿色节能复合墙板的保温性能
• 5.3.1 墙板保温特点
• 5.3.2 墙板节能分析
• 5.4 本章小结
• 结论与展望
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表旳学术论文
• 致谢