纤维增强石膏板复合剪力墙界面试验研究及有限元分析

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节能环保建筑材料的研发,在未来建筑的可持续发展中起着举足轻重的作用,也是我国墙体改革的未来趋势。澳大利亚研发生产的新型安全环保建筑材料——纤维增强石膏板,它具有很多在建筑结构中应用的优势,国内天津市开发区福林公司欲引进此种石膏板材的生产设备,开发出一种新型内保温墙体——纤维增强石膏板复合剪力墙,它是在两层平行的纤维增强石膏板形成的模板中填充聚苯乙烯泡沫板,作为墙体的内保温部分,在已形成的内保温部分旁边另外布置一层纤维增强石膏板,形成模板,往里浇筑混凝土,混凝土与纤维增强石膏板一起构成建筑物的竖向承重墙板。但是在浇筑混凝土时,石膏板的吸水问题会给施工带来不便,甚至引起石膏板开裂破坏,为了防止在浇筑时混凝土向石膏板渗水,福林公司考虑在石膏板表面涂刷有机硅BS16防水涂料,本论文就此问题进行了试验与模拟计算,对比研究了涂刷防水涂料后对石膏板与混凝土间的粘接性能的影响。论文研究工作所取得的研究成果和创新性主要表现在以下两个方面:1、通过对3组纤维增强石膏板复合剪力墙体试件在竖向荷载下的抗剪试验研究,分析了刷防水涂料的纤维增强石膏板与混凝土的粘接性能,并和未刷防水涂料构件作了相应的对比研究,得出了刷防水涂料后纤维增强石膏板与混凝土的粘接强度降低的结论。为纤维增强石膏板复合剪力墙结构的抗剪设计提供了一定的试验依据和理论指导。2、利用有限元分析软件ANSYS对纤维增强石膏板复合墙体试件进行了非线性有限元分析,建立了恰当的分析模型。通过建立适用于竖向静力荷载作用下的纤维增强石膏板复合剪力墙体的本构关系,考虑材料非线性等因素的影响,对构件在静力荷载作用下的受力性能及变形进行了模拟分析,并和试验结果进行了比较,二者吻合较好。希望能为今后对纤维增强石膏板复合剪力墙结构进行有限元模拟提供参考依据。
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