装配式组合剪力墙建筑外墙板防脱落连接构造研究

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在国家政策的大力推广和扶持下,绿色建筑和装配式建筑得到了快速发展,特别是装配式钢结构住宅建筑以其优良的抗震性能和较高的装配率得到了广泛的关注与支持。随着研究的深入,钢结构建筑结构体系愈发成熟,越来越多的学者提出了新型的结构体系如组合剪力墙体系并成功应用于实际工程中。结构体系的发展推动了配套外墙板体系的发展,轻质墙板成为趋势。但墙板体系成熟度不足,存在大规模开裂、脱落现象,亟待解决。研究适用于钢结构建筑特别是钢板组合剪力墙建筑的外墙板防脱落连接构造,有助于在高度50m以上的住宅建筑中应用钢结构体系,真正发挥钢结构的性能优势与工业化优势。本文通过工程调研、拟静力试验、有限元分析等方法,系统地研究了装配式组合剪力墙建筑外墙板防脱落连接构造,具体内容如下:(1)对钢结构建筑常用外墙板材料进行调研分析,综合对比不同墙板材料的性能与成本,确定蒸压加气混凝土板和岩棉板为最适宜材料,并对其进行构造设计。(2)设计3组足尺的装配式组合剪力墙外墙板构件,对其进行拟静力试验研究,研究不同的组合剪力墙外墙板构造在水平低周往复荷载作用下各部分构件的破坏顺序与破坏特征,观察分析结构破坏的整个过程,得到结构的抗震性能和破坏机理。(3)利用有限元软件ABAQUS对外墙板体系受力特征和破坏机理进行数值模拟与理论分析,讨论ALC板连接螺栓位置、ALC板开孔长度、岩棉板粘结率、墙板所处高度等参数对外墙板体系受力与变形的影响规律。在此基础上,提出对于组合剪力墙外墙板构造的设计与施工建议,为后续实际工程应用提供理论指导。(4)根据试验和模拟分析得到影响墙板构造安全性的关键参数,提出墙板施工流程与注意事项,建立墙板构造安全性评价方法。
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