钢结构住宅预制墙板的开发与应用研究

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伴着国家经济实力的渐渐强大起来,环境的破坏给人类带来的影响也越演越烈,开发绿色建筑产业已经成为时代的主题。随着国家推行一系列相关的政策与扶持,装配式住宅技术在不断革新与成熟。钢结构住宅体系因其结构空间大、布局灵活、制作标准化、生产工业化等优点,很大程度上提高了工作效率、节约劳动力、减少成本,而且还节省土地、减少能耗、绿色环保,这对于当今人类的健康发展具有重大意义。目前,钢结构住宅维护体系的研发和应用还未成熟,虽然现有的普通外挂墙板有着良好的承载力和保温隔音效果,但大多数具有能耗高的问题,这样一来将大量消耗耕地,严重污染环境。所以我们的研究工作重点是改变传统墙体材料的不足,全力研究新型墙体材料并开发与应用,以此来满足绿色建筑产业发展的需求。每年东北地区的玉米秋收过后,秸秆普遍被农民在自家的土地被焚烧掉,这与城市经常遭受雾霾天气有很大的关系。秸秆混凝土这种新型绿色建筑材料在节约能耗、节省土地、绿色环保、保护人类健康等方面具有重大意义,发展前景十分可观。我们对秸秆混凝土预制墙板的研究内容主要集中在墙体保温性能、墙板的抗侧力性能以及其竖向承载力等方面。在本文中,理论和试验探究秸秆混凝土墙板力学性能。首先,通过试验研究确定秸秆混凝土的最佳配合比,经计算使其制作的墙板达到设计的要求,并利用秸秆混凝土这种材料制作新型节能墙板,分带有窗洞与不带有窗洞两种,根据不同的钢筋间距共制作四块预制墙板。考虑墙板在钢结构住宅体系中受到横向风荷载的作用,在试验中对预制墙板施加横向荷载,观察四块墙板的破坏过程及形态,整理分析数据,得出试验结论。其次,使用计算机对这类墙板在横向荷载作用下的进行有限元数值分析其承载力。不同的墙板分别建立起相应的有限元模型,通过ANSYS计算分析这种墙板的承载力,研究出不同钢筋间距和是否开有洞对预制墙板承载力的影响,将模拟值与试验值作比较分析,得出本文结论。研究主要结论如下:秸秆混凝土与传统混凝土有很大的不同,配筋率对秸秆混凝土预制墙板开裂荷载的影响并不是很显著,但是对其极限承载力的影响就十分的明显。随着配筋率的增加,墙板刚度相应的变大,墙板与主体结构连接处受力也会增大,极易发生冲切破坏,因此对连接构件要求特别高,单一的增加配筋率并不能起到增加墙板承压能力的作用;开有洞口的墙板在洞口的四角易出现应力集中,较先出现裂缝;洞口距板边较远的一边最先出现裂缝,产生的挠度也是最大的;在施加横向荷载作用后,墙板内钢筋与秸秆混凝土组合后可以很好的协同工作。
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