密肋轻钢龙骨复合墙体的抗剪性能

密肋轻铜龙骨复合墙体是密肋结构体系中的一种新型墙体构件形式,具有现场施工连接方便,易于工厂成批化加工等优点．为了研究其墙体的承载性能,对1／2比例密肋轻钢龙骨复合墙体与普通密肋复合墙体进行了低周反复荷载试验,对比研究了密肋轻铜龙骨复合墙体的破坏形态、铜骨应变变化规律、抗剪承载力影响因素及其实用计算公式等试验结果表明,两者的破坏形态基本一致,轻钢龙骨复合墙体的承载力明显高于普通密肋复合墙体．最后结合试验数据给出了密肋轻铜龙骨复合墙体的开裂荷载与极限抗剪承栽力的建议计算公式．     

轻钢龙骨夹芯复合外挂墙板抗弯性能参数化数值分析

通过对开洞、不开洞轻钢龙骨夹芯复合外挂墙板在平面外荷载作用下的数值模拟计算分析,对轻钢龙骨夹芯复合外挂墙板的抗弯性能进行研究,分析轻钢龙骨夹芯复合外挂墙板抗弯最大变形处的挠度、构件应力与施加荷载的一一对应关系,对正常使用荷载状态下的结构性能进行评价。在基本分析模型计算基础上,分析了方钢管规格、方钢管布置间距、板材力学性能等参数对墙体抗弯性能的影响,提出了不同建筑高度、风压下适宜的墙板规格。     

新型腹板开孔HF1轻钢龙骨复合墙体传热性能研究

在腹板开孔C型轻钢龙骨的研究基础上,对新型腹板开孔HF1轻钢龙骨复合墙体截面参数、开孔参数对传热性能的影响进行数值模拟分析。分析内容包括两大部分:复合墙体的截面参数(龙骨高度、龙骨厚度、龙骨翼缘宽度)对墙体传热的影响;腹板开孔参数(孔长、孔宽、孔洞横向间距、孔洞纵向间距、开孔排数)对墙体传热的影响。研究结果表明:龙骨高度及龙骨厚度对墙体传热系数的变化影响较为明显,龙骨闭合翼缘宽度无明显影响。孔长和开孔排数是影响传热性能的主要参数。     

填充轻聚合物的轻钢结构墙体轴压性能数值分析

为研究填充轻聚合物的轻钢结构墙体的轴压性能和破坏机理,文章建立了填充轻聚合物的轻钢结构墙体有限元分析模型,明确了材料关系模型和复杂接触模型,进行了结构非线性有限元分析;与试验结果对比,验证了有限元建模的准确性;对面板类型、面板厚度、立柱自攻螺钉间距等参数进行分析,研究其对填充轻聚合物的轻钢结构墙体轴压性能的影响规律。研究结果表明,填充轻聚合物的轻钢结构墙体轴压承载力和轴压刚度的主要影响因素为面板类型、面板厚度及立柱自攻螺钉间距。研究成果可以为填充轻聚合物的轻钢结构墙体设计与计算提供科学依据。     

NAFC、LCFC板及其与轻钢龙骨自攻螺栓连接性能

进行了NAFC，LCFC板及其与轻钢龙骨自攻螺栓性能试验研究，得到了NAFC，LCFC板的力学特性及其采用自攻螺栓与轻钢龙骨连接的承载力及荷载－位移特征，结果表明NAFC，LCFC板具有轻钢龙骨复合承载体系所需的结构性能，均可作为轻钢龙骨体系合适的结构板材，两种板材均有明显的方向性，纵向纤维受力结构性能明显好于横向纤维受力；板材与龙骨间自攻螺栓连接的性能与板的性能有明显对应关系，承载力主要由自攻螺栓孔边板的承压强度控制。     

轻钢龙骨聚氨酯外墙挂板抗弯性能模拟分析

针对一种新型的轻钢结构外墙挂板,根据轻钢龙骨聚氨酯外墙挂板的荷载挠度曲线以及刚度变化规律,对墙板模型的抗弯性能进行分析.在此基础上共设计了5组共12个试件进行数值模拟,研究了龙骨高度、龙骨布置间距以及采用的钢筋等级和钢筋直径等因素对墙板抗弯性能的影响.结果表明,随着龙骨的高度增加或者布置间距的减小墙体刚度有较大提升;随着钢筋等级的提升或钢筋直径的加大对墙板抗弯荷载提升较大.研究可知,轻钢龙骨聚氨酯外墙挂板的轻钢龙骨选用方案灵活,可以保证墙板结构性能,适合作为装配式建筑外墙系统.     

轻钢龙骨组合墙体抗侧性分析

轻钢龙骨组合墙体住宅是一种新型的房屋结构体系,具有能耗低、承载强度高、抗震性能优越等特点,因而这种结构形式在欧美等发达国家倍受青睐。在我国应用推广这种新型的结构体系,同样具有十分广阔的应用前景。文章对单片轻钢龙骨组合墙体进行有限元数值模拟分析,以研究蒙皮板厚度、墙架立柱厚度、竖向荷载对组合墙体抗侧性的影响。分析结果表明：随蒙皮板厚度、墙架立柱厚度增加轻钢龙骨组合墙体墙体抗侧性明显增强;在施加竖向荷载的情况下墙体抗侧性也有所增加。     

发泡混凝土墙体施工工艺在房建工程的应用

现浇泡沫混凝土施工技术是利用物理机械方法将现浇泡沫混凝土泡沫剂水溶液制备成泡沫,再将泡沫加入由水泥、水等材料制成的浆料中,经均匀混合后浇注成型并养护而成的新型保温、隔热、隔声材料的一种工艺技术。是一种新型环保的节能材料,由于其内部含有大量的封闭空隙,具有轻质、保温、隔热、隔音、高强的物理性能。本工艺是利用发泡混凝土与轻钢龙骨隔墙的技术为组合,既可以发挥发泡混凝土的节能效果,又可以增强墙体的整体强度。     

复合节能轻质墙板轴心受压承载力试验

针对低层民用建筑中的墙板自重大、保温性能差的问题,提出一种集围护、分隔、保温与承重等多种功能于一体的新型复合节能墙板构件—薄壁型钢-保温芯材-薄面板复合节能轻质墙板.通过对4个全比例尺寸的墙板试件在单调静力荷载作用下的轴心受压试验,探讨了对复合节能墙板起决定作用的破坏模式以及墙体轴心荷载极限承载力计算原则.试验结果表明:墙板中薄壁型钢与薄面板通过自攻螺钉连接为一个整体,共同承担竖向轴心荷载.墙板试件中采用2种不同类型的薄壁型钢,最终极限承载力相差可达到60%以上,可见薄壁型钢对墙板轴心荷载极限承载力有较大的影响.研究结果为今后推导复合节能墙体的轴心受压极限承载力的计算模型与计算公式提供了理论依据.     

不同蒙皮结构下轻钢龙骨的抗侧性能试验研究

对带有不同支撑形式、采用不同墙板材料的组合墙体的抗侧性能进行研究,即采用1∶2单片墙体建立6个具有不同支撑形式的轻钢龙骨墙体模型,分别对其抗侧性能进行试验研究。结果表明:在这3种不同结构形式的模型中,轻钢龙骨带角支撑结构体系的抗侧力最高,轻钢龙骨骨架结构体系的抗侧力最低,轻钢龙骨带斜支撑结构体系位于两者之间;钢丝网对带支撑的轻钢龙骨墙体的抗侧力有一定的作用;对同一种支撑形式的轻钢龙骨墙体,涂抹水泥砂浆的组合墙体抗侧力明显高于覆OSB板的组合墙体。     

冷弯薄壁方钢管-稻草板组合墙体轴压性能

为研究冷弯薄壁方钢管与纸面稻草板(稻草板)组成的组合墙体的轴压性能,对三面组合墙体试件进行轴心受压试验,得到组合墙体的轴心受压承载力和破坏模式.试验结果表明,组合墙体的破坏模式是钢管端部屈曲破坏、稻草板局部发生褶皱和弯曲.方钢管和稻草板协同工作性能良好,稻草板对方钢管起到了良好的约束作用,组合墙体承载力较高.采用有限元软件ANSYS对组合墙体进行非线性分析,数值分析结果与试验结果吻合较好.在此基础上,利用有限元模型分析了钢管壁厚、墙体高厚比及自攻螺钉间距对组合墙体承载能力的影响,提出了该组合墙体轴压承载力计算公式.计算结果表明,该公式能很好地计算组合墙体承载能力.     

拓展型复合墙体抗震性能试验研究

基于传统生态复合墙结构体系,提出拓展型复合墙结构体系,通过5榀1/2比例拓展型复合墙体模型的水平低周反复试验,对墙体的承载能力、延性特点、滞回特点、刚度退化等抗震指标进行研究,得出以下结论:5榀复合墙体都以弹性阶段开始,逐步进入弹塑性阶段,最终破坏,所有墙体破坏形式均为剪切型,是理想的破坏形态;不同墙板约束不同,导致墙板在试验过程中损坏过程也不相同;墙体的外框、肋格、砌块3个组成部分相互约束,提高自身承载能力,抑制墙体裂缝的发展,充分发挥每个组件的耗能能力;外框采用C型钢及肋格采用L型轻钢龙骨可大幅增加对砌块的约束,有效限制墙体裂缝的发展,大幅提高墙体的抗震性能;EPS轻骨料砌块在不降低极限承载力的同时可明显改善墙体延性.     

压板加固全隐框玻璃幕墙面板的受弯承载力试验及有限元分析

为了研究铝合金压板对既有全隐框玻璃幕墙面板的加固效果,通过堆载法研究了7块由单层钢化玻璃制成的全隐框玻璃幕墙面板的受弯承载力。结果表明:全隐框玻璃幕墙面板无论是否进行加固,其抗弯刚度在加载过程中均由小变大。采用压板在全隐框玻璃幕墙面板长边通长布置的加固方法,可以有效提高全隐框玻璃幕墙面板的受弯承载能力和抗弯刚度。运用ANSYS有限元软件对试验模型的受力性能进行数值模拟,发现全隐框玻璃幕墙面板的抗弯刚度会随着长宽比的增大而减小,且加固前长宽比对抗弯刚度的影响比较大。加固后的有限元模拟结果,与反向受荷时的全隐框玻璃幕墙面板试件较为吻合。试验结果还表明:现行国家规范关于全隐框玻璃幕墙面板位移的计算值远大于试验值,计算偏于保守。     

轻钢龙骨-黄麻纤维生物基面板组合墙体抗震性能分析

为推动生物基纤维材料在绿色装配式生态村镇住宅中的应用,将黄麻纤维生物基面板作为轻钢龙骨墙体的覆面板材料,形成装配式组合墙体.通过理化性能实验和SEM实验测定黄麻纤维生物基面板的弹性模量和静曲强度,并分析面板的微观构造组成.利用ANSYS/Structural有限元软件建立基于半刚性节点连接的组合墙体计算简化模型,分析不同面板厚度对组合墙体抗震耗能性能的影响.结果表明:黄麻纤维生物基面板的弹性模量和静曲强度要远大于传统的OSB板;增加黄麻纤维生物基面板的厚度能增强组合墙体的塑性变形能力,减小刚度退化幅度,提高刚度残余;组合墙体的抗震性能和能量耗散能力更优.     

钢管-水泥土组合桩的抗拔性能

针对传统抗拔桩承载能力的局限性,根据劲性搅拌桩施工及荷载传递特点,提出钢管-水泥土组合抗拔桩形式,并借助ANSYS数值模拟软件,分析钢管直径及壁厚对组合桩承载能力及破坏模式的影响。结果表明:钢管直径对组合桩的抗拔性能影响显著。钢管直径小于0.4 m时组合桩的承载力增幅很大,达到0.4 m时承载力接近极限值;钢管直径为0.3~0.4 m时组合桩破坏模式较合理。钢管壁厚对组合桩的抗拔性能影响较小。壁厚为10 mm时组合桩的极限承载力增幅较大,钢管壁厚宜取10 mm。钢管壁厚不影响组合桩的破坏模式,破坏均发生在钢管与外桩界面。该研究为改善水泥土搅拌桩的抗拔性能提供了参考。     

加强型单边螺栓连接节点静力性能有限元分析

以钢管混凝土柱-钢梁单边螺栓连接节点往复加载试验研究为基础,采用ABAQUS软件建立非线性有限元模型,探讨节点核心区构造措施对节点弯矩-转角曲线的影响规律.研究结果表明:节点核心区外焊槽钢或内置短H钢能显著提高节点抗弯承载力;加强型单边螺栓连接节点为半刚性连接、部分强度节点;增大外槽钢厚度、外槽钢强度、内H钢厚度、内H钢强度均能有效提高节点抗弯承载力.     

轻质保温隔墙板的制备及性能研究

建筑节能理念已受到普遍关注,轻质保温隔墙板作为一种节能材料且多功能化而成为研究开发的热点.由发泡聚苯乙烯(EPS)颗粒保温砂浆制备而成的芯材是轻质保温隔墙板的重要组成部分,对隔墙板性能起决定性作用.现有的保温隔墙板虽质轻,但强度较弱.为获得密度低、抗压强以及粘结性好的EPS保温砂浆芯材,以干表观密度对导热系数和抗压强度的影响为引导,研究了粉煤灰、发泡剂、甲基纤维素醚等对芯材抗压强度及粘结性能的作用规律；对芯材的压缩应力-应变曲线进行了分析,并讨论了增韧原因；初步试生产制得了综合性能良好的轻质保温隔墙板.     

钢管-钢骨高强混凝土抗弯承载力理论研究

研究在不同荷载作用和截面布置情况下,钢管-钢骨高强混凝土的破坏模式及抗弯承载力计算方法.根据构件在不同状态下的中和轴位置和3种材料的应力-应变关系,确定了9种破坏模式.考虑到钢管增强了混凝土的约束效应,在已有钢骨高强混凝土的抗弯承载力计算方法的基础上,通过采用极限状态叠加法,推导出对称和非对称组合构件在纯弯状态下的受压区高度和承载力计算公式.计算结果与已有文献数据吻合较好,表明极限状态叠加法可以应用于该种组合构件,并适用于不同截面的配置情况.     

冷弯薄壁型钢-细石混凝土组合梁抗弯性能研究

为研究冷弯薄壁型钢-细石混凝土组合梁的抗弯性能,对3个不同抗剪构造的组合梁进行了单调静载试验,考察了组合梁的破坏形式、承载能力等.组合梁的破坏特征为托梁腹板剪切破坏并出现扭转,托梁上翼缘屈服、部分抗剪螺钉拔起、混凝土出现贯通裂缝继而组合梁发生整体破坏.试验结果表明：设置抗剪件对组合梁极限承载力无显著影响但可提高组合梁抗弯刚度.建立ANSYS有限元模型进行数值模拟,并对验证后的有限元模型进行变参数分析,研究结果表明：减小螺钉间距、提高钢材强度、增加托梁腹板高度、增加混凝土厚度均会提高组合梁承载力.最后,基于考虑托梁腹板高度、螺钉间距等影响因素修正系数η,提出了组合梁抗弯极限承载力公式,并与试验结果、有限元结果对比,验证了公式的正确性.     

内配型钢圆钢管混凝土构件受弯性能分析计算

采用有限元软件ABAQUS建立内配型钢钢管混凝土受弯构件力学模型,借助已有试验验证模型的合理性,在此基础上研究该类构件在弯矩作用下的变形规律、受力过程和破坏模态,分析构件材性、型钢含钢率、型钢截面形式等参数对内配型钢钢管混凝土受弯构件极限承载力及抗弯刚度的影响;引用欧洲规范中组合柱抗弯承载力计算公式进行计算,并将计算结果与已有试验结果及有限元模拟结果进行对比,二者吻合良好,说明欧洲规范中组合柱抗弯承载力计算公式可用于该类构件的设计计算.研究结果可为内配型钢钢管混凝土受弯构件设计提供参考.