GFRP抗剪连接件复合墙板的抗弯性能研究
发布时间：2022-11-12 10:01
随着经济的发展和产业结构的优化升级,建筑行业也开始向低能耗、高效率、绿色环保的方向发展,装配式建筑应运而生。在装配式建筑结构体系中,钢结构体系由于其本身具有装配式建筑的性质,能够很好的实现装配式施工,成为装配式建筑的发展方向。目前制约钢结构建筑发展的因素主要是围护体系,尤其是外墙板。预制三明治复合墙板,配合钢结构建筑使用,具有现场安装施工方便,工厂化生产效率高,保温节能,绿色环保,施工效率高等优点,是钢结构建筑理想的围护构件。复合墙板本身不作为承重结构,在使用过程中只承受风荷载和自重荷载,因此在复合墙板的设计上我们主要关注墙板的重量和保温性能。本文主要研究了内外混凝土层和中间聚苯乙烯（EPS）保温层组成三明治复合墙板。EPS提供复合墙板中保温性能,内外混凝土层由玻璃纤维增强塑料（GFRP）抗剪连接件连接,避免钢丝桁架的热桥效应,增强复合墙板组合作用,使混凝土层协同受力,形成完全组合复合墙板,从而实现更优越的抗弯性能。本试验研究了钢丝桁架复合墙板与H型截面的桁架板、圆孔蜂窝板、长圆孔蜂窝板和实腹板四种GFRP抗剪连接件复合墙板,并设计了五种足尺试件进行抗弯试验,研究四种类型的GFRP抗剪...
【文章页数】：95 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 研究背景
1.2 复合墙板抗剪连接件研究现状
1.2.1 连接件类型
1.2.2 国外研究现状
1.2.3 国内研究现状
1.3 新型GFRP抗剪连接件复合墙板的提出
1.4 本文的研究内容
1.5 研究的目的及意义
第二章 复合墙板抗弯试验方案
2.1 试件设计与制作
2.1.1 试件设计
2.1.2 材性试验
2.1.3 试件制作
2.2 测点布置
2.3 试验加载与破坏准则
2.3.1 试验加载
2.3.2 破坏准则
第三章 复合墙板抗弯试验现象与结果分析
3.1 试验现象
3.2 试验结果及分析
3.2.1 荷载-挠度曲线分析
3.2.2 混凝土应变曲线分析
3.2.3 纵向钢筋应变曲线分析
3.2.4 GFRP连接件翼缘应变曲线分析
3.2.5 GFRP连接件腹板应变花数据
3.3 本章小结
第四章 复合墙板抗弯性能理论分析
4.1 复合墙板组合程度的确定
4.2 复合墙板开裂抗弯承载力计算公式
4.3 复合墙板极限承载力计算公式
4.3.1 GFRP抗剪连接件复合墙板极限承载力计算
4.3.2 钢丝桁架复合墙板极限承载力计算
4.4 复合墙板开裂挠度的理论公式
4.5 试验值与计算值对比
4.6 复合墙板节能分析
4.6.1 传热系数扩值计算
4.6.2 热惰性指标D值计算
4.6.3 墙板保温性能比较
4.7 本章小结
第五章 GFRP复合墙板有限元分析
5.1 有限元分析软件ABAQUS简介
5.2 本构模型
5.2.1 混凝土本构模型
5.2.2 钢筋本构模型
5.2.3 GFRP本构关系
5.3 有限元模型建立
5.3.1 有限元模型的选择
5.3.2 接触关系及荷载
5.3.3 网格划分
5.4 有限元模拟结果
5.4.1 荷载-位移模拟
5.4.2 混凝土应力模拟
5.4.3 钢筋应变模拟
5.4.5 连接件应变模拟
5.5 参数分析
5.5.1 连接件翼缘宽度
5.5.2 连接件间距
5.5.3 试件厚度
5.5.4 连接件长度
5.5.5 连接件排布方式
5.6 本章小结
第六章 结论与展望
参考文献
致谢
在学期间的研究成果
学位论文评阅及答辩情况表
【参考文献】：
期刊论文
[1]与足尺钢框架柔性连接的外挂复合墙板振动台试验研究[J]. 侯和涛,王文豪,曹运昌,陈越时,陈以一,王彦明,王伟,方明霁. 建筑结构学报. 2019(12)
[2]2018中国建筑能耗研究报告[J]. 建筑. 2019(02)
[3]中国近零能耗建筑发展关键问题及解决路径[J]. 徐伟,杨芯岩,张时聪. 建筑科学. 2018(12)
[4]装配式建筑对绿色施工的影响[J]. 徐驰,庄二飞,苏京,谭春磊. 建筑安全. 2018(08)
[5]预制夹芯墙体中新型复合式连接件受力性能试验研究[J]. 翟希梅,王雪明. 建筑结构. 2018(07)
[6]装配式混凝土框架节点基本性能研究进展[J]. 吴刚,冯德成. 建筑结构学报. 2018(02)
[7]预制夹心保温墙体中拉结件设计方法[J]. 丛茂林,田春雨,李智斌,吴山,孙佳. 建筑科学. 2018(01)
[8]BFRP拉结件预制混凝土夹心保温外墙板抗弯性能试验研究[J]. 刘才华,蒋庆,种迅,完海鹰,朱惠锋,李浩然,王礼平,郝祝林. 工程力学. 2017(S1)
[9]绿色装配式钢结构建筑体系研究与应用[J]. 郝际平,孙晓岭,薛强,樊春雷. 工程力学. 2017(01)
[10]中国建筑能耗研究报告显示:我国碳减排进入总量控制阶段[J]. 丁艳彬. 建筑设计管理. 2017(01)
博士论文
[1]基于钢-纤维复合连接件的预制混凝土夹心保温墙板性能研究[D]. 江焕芝.东南大学 2019
[2]碳足迹视角下中国建筑全产业链碳排放测算方法及减排政策研究[D]. 刘菁.北京交通大学 2018
[3]基于强度的预制混凝土夹芯保温墙板连接件设计研究[D]. 刘若南.武汉理工大学 2014
硕士论文
[1]预制带肋复合墙板的抗弯性能试验与理论研究[D]. 季可凡.山东大学 2019
[2]装配式钢结构住宅夹芯复合外挂墙板及其节点承载性能研究[D]. 李亮亮.合肥工业大学 2018
[3]FRP连接件在预制混凝土夹心保温墙板中剪力传递机制[D]. 杨树林.吉林建筑大学 2016
[4]预制混凝土夹芯保温外挂墙板研究[D]. 刘卉.东南大学 2016
[5]竹筋—陶粒混凝土粘结性能及复合墙板抗弯性能的试验研究与理论分析[D]. 陈璐.山东大学 2012
[6]钢筋网架-混凝土组合夹芯墙板性能研究[D]. 王振龙.哈尔滨工业大学 2010
[7]钢结构住宅节能复合墙板的理论与试验研究[D]. 胡肖静.山东大学 2009
本文编号：3706164
【文章页数】：95 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 研究背景
1.2 复合墙板抗剪连接件研究现状
1.2.1 连接件类型
1.2.2 国外研究现状
1.2.3 国内研究现状
1.3 新型GFRP抗剪连接件复合墙板的提出
1.4 本文的研究内容
1.5 研究的目的及意义
第二章 复合墙板抗弯试验方案
2.1 试件设计与制作
2.1.1 试件设计
2.1.2 材性试验
2.1.3 试件制作
2.2 测点布置
2.3 试验加载与破坏准则
2.3.1 试验加载
2.3.2 破坏准则
第三章 复合墙板抗弯试验现象与结果分析
3.1 试验现象
3.2 试验结果及分析
3.2.1 荷载-挠度曲线分析
3.2.2 混凝土应变曲线分析
3.2.3 纵向钢筋应变曲线分析
3.2.4 GFRP连接件翼缘应变曲线分析
3.2.5 GFRP连接件腹板应变花数据
3.3 本章小结
第四章 复合墙板抗弯性能理论分析
4.1 复合墙板组合程度的确定
4.2 复合墙板开裂抗弯承载力计算公式
4.3 复合墙板极限承载力计算公式
4.3.1 GFRP抗剪连接件复合墙板极限承载力计算
4.3.2 钢丝桁架复合墙板极限承载力计算
4.4 复合墙板开裂挠度的理论公式
4.5 试验值与计算值对比
4.6 复合墙板节能分析
4.6.1 传热系数扩值计算
4.6.2 热惰性指标D值计算
4.6.3 墙板保温性能比较
4.7 本章小结
第五章 GFRP复合墙板有限元分析
5.1 有限元分析软件ABAQUS简介
5.2 本构模型
5.2.1 混凝土本构模型
5.2.2 钢筋本构模型
5.2.3 GFRP本构关系
5.3 有限元模型建立
5.3.1 有限元模型的选择
5.3.2 接触关系及荷载
5.3.3 网格划分
5.4 有限元模拟结果
5.4.1 荷载-位移模拟
5.4.2 混凝土应力模拟
5.4.3 钢筋应变模拟
5.4.5 连接件应变模拟
5.5 参数分析
5.5.1 连接件翼缘宽度
5.5.2 连接件间距
5.5.3 试件厚度
5.5.4 连接件长度
5.5.5 连接件排布方式
5.6 本章小结
第六章 结论与展望
参考文献
致谢
在学期间的研究成果
学位论文评阅及答辩情况表
【参考文献】：
期刊论文
[1]与足尺钢框架柔性连接的外挂复合墙板振动台试验研究[J]. 侯和涛,王文豪,曹运昌,陈越时,陈以一,王彦明,王伟,方明霁. 建筑结构学报. 2019(12)
[2]2018中国建筑能耗研究报告[J]. 建筑. 2019(02)
[3]中国近零能耗建筑发展关键问题及解决路径[J]. 徐伟,杨芯岩,张时聪. 建筑科学. 2018(12)
[4]装配式建筑对绿色施工的影响[J]. 徐驰,庄二飞,苏京,谭春磊. 建筑安全. 2018(08)
[5]预制夹芯墙体中新型复合式连接件受力性能试验研究[J]. 翟希梅,王雪明. 建筑结构. 2018(07)
[6]装配式混凝土框架节点基本性能研究进展[J]. 吴刚,冯德成. 建筑结构学报. 2018(02)
[7]预制夹心保温墙体中拉结件设计方法[J]. 丛茂林,田春雨,李智斌,吴山,孙佳. 建筑科学. 2018(01)
[8]BFRP拉结件预制混凝土夹心保温外墙板抗弯性能试验研究[J]. 刘才华,蒋庆,种迅,完海鹰,朱惠锋,李浩然,王礼平,郝祝林. 工程力学. 2017(S1)
[9]绿色装配式钢结构建筑体系研究与应用[J]. 郝际平,孙晓岭,薛强,樊春雷. 工程力学. 2017(01)
[10]中国建筑能耗研究报告显示:我国碳减排进入总量控制阶段[J]. 丁艳彬. 建筑设计管理. 2017(01)
博士论文
[1]基于钢-纤维复合连接件的预制混凝土夹心保温墙板性能研究[D]. 江焕芝.东南大学 2019
[2]碳足迹视角下中国建筑全产业链碳排放测算方法及减排政策研究[D]. 刘菁.北京交通大学 2018
[3]基于强度的预制混凝土夹芯保温墙板连接件设计研究[D]. 刘若南.武汉理工大学 2014
硕士论文
[1]预制带肋复合墙板的抗弯性能试验与理论研究[D]. 季可凡.山东大学 2019
[2]装配式钢结构住宅夹芯复合外挂墙板及其节点承载性能研究[D]. 李亮亮.合肥工业大学 2018
[3]FRP连接件在预制混凝土夹心保温墙板中剪力传递机制[D]. 杨树林.吉林建筑大学 2016
[4]预制混凝土夹芯保温外挂墙板研究[D]. 刘卉.东南大学 2016
[5]竹筋—陶粒混凝土粘结性能及复合墙板抗弯性能的试验研究与理论分析[D]. 陈璐.山东大学 2012
[6]钢筋网架-混凝土组合夹芯墙板性能研究[D]. 王振龙.哈尔滨工业大学 2010
[7]钢结构住宅节能复合墙板的理论与试验研究[D]. 胡肖静.山东大学 2009
本文编号：3706164
本文链接：https://www.wllwen.com/shoufeilunwen/boshibiyelunwen/3706164.html