外挂ALC板-钢框架体系的滞回与抗裂性能研究

来源 :哈尔滨工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:hangcheng8351
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装配式钢结构建筑的围护体系一般选用预制轻质板材,为防止热桥的出现,外墙板多采用外挂方式与钢框架连接。ALC板具有质轻、强度高、抗震性好、施工方便等特点,因而应用最广。ALC板在施工和使用过程中,尤其是在风荷载、地震作用等水平作用下,在墙板之间的拼缝处、墙板与梁柱连接处常常容易出现裂缝,不仅会影响墙体美观和使用功能,还会影响墙体的耐久性和结构的承载力,但目前对于墙体裂缝的发展规律缺乏相关试验研究。此外,墙体的施工过程常出现拼缝砂浆不饱满的情况,是否影响墙体抗裂性能也有待研究。因此,本文对外挂ALC墙板-钢框架体系在水平荷载下的滞回与抗裂性能进行试验研究和有限元分析,具体包括以下三部分内容:(1)开展了三榀足尺双层单跨外挂ALC板-钢框架试件及一榀未安装墙板的纯框架在低周往复荷载作用下的拟静力试验,ALC板分别采用了钩头螺栓连接、滑动螺栓连接和内置锚连接形式与钢框架连接,基于试验结果,分析了不同连接形式下体系的滞回性能和不同饰面做法的墙体抗裂性能。(2)基于XFEM裂纹扩展方法,对外挂ALC板-钢框架结构体系进行了有限元模拟分析。先结合试验进行模型验证,模拟表明模型结果基本与试验结果相符。再选取不同的拼缝砂浆饱满度、ALC墙板的强度等级、墙板厚度、墙板宽度、钢柱轴压比、钢框架跨高比等参数,对外挂ALC板-钢框架结构体系进行参数分析,研究不同参数对该类结构体系的滞回性能和抗裂性能的影响。(3)将ECC材料用作外挂ALC板的新型拼缝材料,建立单层外挂ALC板-钢框架结构体系有限元模型进行模拟分析,并考虑拼缝材料饱满度、ALC墙板厚度、ALC墙板宽度、钢柱轴压比和钢框架跨高比等因素,通过与采用蒸压加气混凝土专用砂浆墙体结果的对比,分析了ECC材料改善滞回性能和抗裂性能的效果。
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