预制装配式轻钢复合夹芯墙的受压及热工性能研究

摘要

预制装配式轻钢复合夹芯墙体作为一种多功能集成墙体，适用于装配式建筑体系。其承载力安全储备高，保温隔热效果出色，特别适用于严寒地区的村镇住宅使用。目前国内外学者对各种不同类型的夹芯墙、轻钢结构的墙体研究已经比较充分，但对此类装配式复合夹芯墙的研究尚少。为了此类绿色住宅体系能够在低密度村镇住宅区的推广和应用，本文对结构体系中竖向承载构件的预制装配式轻钢复合夹芯墙体的轴压性能和热工性能进行了试验研究和有限元模拟分析。
　　本研究主要内容包括：⑴完成了三个足尺预制装配式轻钢复合夹芯墙体的轴压试验，得到了复合夹芯墙体的轴压承载力、荷载—位移曲线以及其内部各测点的应变，明确了此类夹芯墙的破坏形态和受力特点。试验表明，复合夹芯墙的轴向承载力有较大的安全储备。⑵基于有限元软件ABAQUS对三个试件的轴压试验进行了仿真模拟。模拟得到的荷载-位移曲线与试验所得到的曲线整体吻合较好。⑶完成了两个局部墙体的热工性能试验，得到了各试件测点的内、外表面温度、内表面热流密度、热阻和传热系数随时间变化的曲线。试验表明，此类夹芯墙的热工性能出色，其传热系数满足国家现行标准对严寒地区外墙传热系数的要求。⑷基于有限元软件ABAQUS对热工性能试验进行了仿真模拟。模拟得到的内、外表面温度、内表面热流密度、热阻和传热系数随时间变化的曲线与部分试验值吻合较好。传热系数的模拟值与理论计算值吻合较好。

目录

第1章 绪 论

1.1 课题背景及意义

1.2 国内外研究现状及分析

1.3 本文主要研究内容

第2章 预制装配式轻钢复合夹芯墙的轴压性能试验

2.1 引言

2.2 墙体的优化设计

2.3 试验设计

2.4 材性性能

2.5 加载装置及方案

2.6 试验量测方案

2.7 试验结果与分析

2.8 本章小结

第3章 基于ABAQUS的预制装配式轻钢复合夹芯墙的有限元模拟分析

3.1 引言

3.2 ABAQUS有限元建模

3.3 有限元模拟与试验结果对比分析

3.4 本章小结

第4章 预制装配式轻钢复合夹芯墙的热工性能试验及有限元模拟分析

4.1 引言

4.2 围护结构热工计算基本原理

4.3 试验设计

4.4 测试装置及方案

4.5 试验步骤

4.6 测试结果与分析

4.7 基于ABAQUS的有限元模拟热传导分析

4.8 本章小结

结论

研究展望

参考文献

声明

致谢