装配式型钢骨架结构保温一体化复合墙体抗侧性能研究

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近年来我国对建筑节能日益重视,应用高性能节能墙体材料、研发新型保温体系具有重要的现实意义。本文以一种新型的装配式型钢骨架结构保温一体化复合墙体为研究对象,该复合墙体以内部钢骨架为主体结构,在钢骨架两侧绑扎双向钢筋网,浇筑发泡混凝土墙体,在墙体外抹水泥砂浆保护层。该复合墙体能够做到建筑保温与主体结构同寿命,不需要采取额外的保温措施,降低维护成本,同时具备保温和承重双重作用。目前,相关文献多侧重于研究该类复合墙体的破坏模式、力学性能以及钢骨架主体与墙板的相互协同作用,为进一步研究相关参数对复合墙体抗侧性能的影响,本文采用有限元分析软件ABAQUS,首先建立装配式型钢骨架结构保温一体化复合墙体有限元模型,将数值模拟结果和已有试验结果进行比较,检验复合墙体模型的合理性。随后,基于正确的复合墙体模型,进行参数分析,包括墙体厚度、发泡混凝土强度等级、钢筋网的直径和间距、钢骨架主体的方钢管柱壁厚五种参数,从抗侧承载力和抗侧刚度两方面来分析各项参数对复合墙体抗侧性能的影响。研究结果表明:增加墙体厚度,复合墙体的抗侧承载力和抗侧刚度提升较为均匀,相当于做加法的线性增加;采用高强度发泡混凝土,能够显著提高复合墙体的抗侧性能,但同时会降低复合墙体的延性,加快刚度退化速度;增大钢骨架主体的方钢管柱壁厚能够提升复合墙体抗侧性能,且影响较大;增加钢筋网直径、减小钢筋网间距,对复合墙体的承载力和抗侧刚度有小幅度提升,影响不大。
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