泡沫混凝土—纤维石膏板的结构性能研究

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随着我国国民经济的快速发展和人们生活水平的显著提高,以及建筑行业的飞速发展,我国对房屋建筑建材的使用量不断增加,其中墙体材料作为房屋建筑的填充、围护部分,占有很大的比重。本文响应国家绿色墙改的要求,开发了一种新型复合墙板:泡沫混凝土—纤维石膏板,该墙板打破传统石膏速成板局限于在速成体系或钢结构中使用,可广泛运用于钢筋混凝土框架结构、剪力墙住宅体系、框架剪力墙结构中。  本文主要工作如下:  1、本文进行了玻璃纤维增强石膏、泡沫混凝土等组分材料的基本材性试验,根据材料性能和相关规范要求,完成了泡沫混凝土—纤维石膏板的设计和制备。  2、完成了墙板的外观及质量偏差测定、面密度的测定、抗弯破坏性能试验、抗冲击性能试验、吊挂力试验、竖向抗压性能试验、含水率测定试验、软化系数测定试验、传热系数测定试验。结果表明,该墙板的抗弯、抗冲击、吊挂力、抗压、软化系数、热传导系数都优于相关规范的要求限值。  3、通过8片泡沫混凝土—纤维石膏板的单调及低周反复加载试验,详细阐述了其破坏形态和耗能水平。泡沫混凝土—纤维石膏板的滞回曲线饱满度一般,后期呈反S型,墙体平均等效粘滞阻尼系数达到16%;墙板在侧向荷载作用下的破坏形态表现为:墙板石膏脱落破坏、墙角的上拔、石膏面板的开裂、芯材破坏、玻璃纤维丝破坏及墙角的挤压破坏;齿状凹槽构造可以增大墙体的承载力,改变墙板最终破坏形态;多块条板的承载力高于单块条板承载力的累加,墙角上拔也低于单块条板;墙体在加载过程中有明显的“屈服台阶”;该墙体作为填充墙具有变形能力强、初始刚度小、大震不倒塌、大幅度减轻结构自重及地震力等特点,符合“小震不坏、大震不倒”的结构设计思想。  4、通过泡沫混凝土—纤维石膏板的有限元模拟分析,并将模拟结果与试验数据进行对比,两者吻合较好。  5、整理泡沫混凝土—纤维石膏板在水平荷载作用下实验数据以及有限元模拟数据,结合《建筑抗震设计规范》提出部分墙板抗震设计建议。
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