聚苯复合外墙板受力性能研究

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本文对钢结构住宅体系所用的外墙板—聚苯复合墙板的受力性能进行了详细的理论研究和ANSYS有限元分析。首先,根据聚苯复合外墙板的支撑特点和受力形式,建立了四点支撑矩形板的计算模型,注意考虑了孔边距的影响,将周边悬挑的部分简化为等效的剪力和弯矩,并据此确定了边界条件,运用弹性力学中的小挠度弯曲薄板理论建立了一个新的挠度函数,根据边界条件对挠度函数进行了求解。其次,采用大型的有限元分析软件ANSYS建立了聚苯复合墙板的有限元模型。针对没有开设窗洞和开有窗洞的墙板模型,分析了聚苯复合墙板整体的受力性能。并根据得到的数据结果归纳了混凝土板内钢筋和中间层斜插丝在均布荷载作用下的应力的变化规律和分布规律,以及整个聚苯复合墙板在均布荷载作用下挠度的变化规律。本文还对混凝土板内的钢筋和中间层斜插丝的应力分布情况进行了参数分析,较为详细的阐述了钢筋和斜插丝在墙板的受力过程中所起到的作用。针对影响聚苯复合板的承载力的主要因素,文中对墙板的跨度、厚度、混凝土板内钢丝网的配置、斜钢丝的配置、聚苯板的厚度、钢丝的强度等参数利用ANSYS做了分析比较,并给出了结论。最后,依据本文第二章推导的四点支撑的矩形板挠度计算公式,提出了等效厚度和斜插丝刚度影响系数的概念,通过一系列的推导将聚苯复合墙板简化为厚度为t_e的单一材料,得到了聚苯复合板的挠度计算公式。
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