HF2轻钢龙骨复合墙体传热分析

以腹板开孔HF2轻钢龙骨复合墙体作为研究对象,进行传热性能分析,通过对比腹板开孔及不开孔HF2轻钢龙骨复合墙体的温度场、热流密度场及龙骨影响范围等,来研究腹板开孔对该墙体传热性能的影响,同时,对截面参数:龙骨高度、龙骨厚度、龙骨截面参数进行传热分析。研究表明,腹板开孔能有效降低热量损失;龙骨高度越大,龙骨厚度越小,利于提高墙体保温隔热性能;龙骨截面宽度不宜过大或过小。     

轻钢龙骨复合墙体节能设计方法与研究进展

轻钢龙骨结构体系作为一种节能、环保、施工效率高的结构形式,近年来在住宅建筑中运用日益广泛。但由于钢材的高导热性,钢龙骨处极易形成热桥,导致墙体内表面温度低,容易结露。在严寒地区应用这种结构墙体,热桥现象更为突出,同时还会对人体造成较强的冷辐射,使人体感觉不舒适。因此,深入研究轻钢龙骨复合墙体的节能设计方法,对于在严寒地区推广应用这种结构体系具有重要意义。详细介绍轻钢龙骨复合墙体的两种常用节能设计方法（外保温法和轻钢龙骨腹板开孔法）和两类外墙传热性能的分析方法（数值方法和物理试验研究法）,最后介绍轻钢龙骨复合墙体传热性能的研究进展。     

腹板开孔轻钢龙骨墙体的传热性能

以腹板开孔轻钢龙骨复合墙体为研究对象,利用ANSYS有限元分析软件建立了开孔轻钢龙骨墙体传热性能的有限元分析模型。对比分析了相同条件下开孔轻钢龙骨墙体与不开孔轻钢龙骨墙体的传热系数,在此基础上对孔洞排数、孔洞几何尺寸进行了参数分析,得到孔洞排数与孔洞长度是影响腹板开孔轻钢龙骨墙体传热性能主要参数的结论,上述研究可为轻钢龙骨墙体在我国寒冷地区的应用提供设计参考。     

腹板开孔轻钢龙骨在均布荷载作用下的抗弯性能有限元分析

利用有限元软件ABAQUS对腹板开孔的轻钢龙骨在均布荷载作用下的抗弯性能进行了分析。将有限元分析结果与有限条分析软件CUFSM的分析结果及试验结果进行对比分析,验证了ABAQUS在分析腹板开孔轻钢龙骨抗弯性能时的可靠性。在此基础上,考虑腹板开孔排数、钢板厚度、腹板高度等参数的影响,研究了轻钢龙骨在均布荷载作用下的抗弯性能及龙骨的破坏模式,并确定影响墙体抗弯性能的主要因素。根据分析结果,建议龙骨腹板通长开孔,以方便实现工业化批量生产。     

轻钢龙骨外墙节能设计方案研究

为进一步探讨优化轻钢龙骨复合墙体节能设计的有效途径,扩大其在我国严寒地区应用,采用热电偶测温方法进行腹板开孔、带外保温层腹板开孔两个方案的轻钢龙骨复合墙体传热性能的试验研究,重点考察墙体的传热系数和测点温度。试验结果表明:腹板开孔节能设计方法可以降低轻钢龙骨墙体的热损失,削弱龙骨所在部位的热桥效应,显著提高墙体的保温性能。两种试验方案的墙体传热系数分别为0.315,0.250 W/(m2.K),可以满足我国严寒地区居住建筑围护结构节能50%的传热系数限值要求。选用JG/T182—2005《低层轻型钢结构装配式住宅技术要求》推荐的轻钢龙骨规格,组成标准轻钢龙骨复合墙体,采用ANSYS有限元模拟对比分析4类墙体的平均传热系数、温度场,进行墙体的经济性比较,提出符合我国严寒地区(如哈尔滨市)建筑节能标准的轻钢龙骨复合外墙节能设计方案。     

轻钢龙骨墙体经济性研究

采用黑龙江省相关定额作为计价依据,进行了轻钢龙骨复合墙体价格组成分析。为使轻钢龙骨复合墙体满足哈尔滨地区建筑外墙节能标准,依据保温性能相近原则,进行了轻钢龙骨墙体与8种常用墙体的造价、自重和占用空间对比分析。分析表明,轻钢龙骨复合墙体的价格在100～180元/m2之间,其中材料价格组成中岩棉所占比重最大,占总价格的40%～50%;龙骨腹板开孔后墙体材料价格升高0.4%～0.5%,加20mm厚苯板外保温后墙体材料价格升高13%～20%。对比分析表明,轻钢龙骨墙体具有保温性能优越、价格适中、墙体厚度小等特点,综合效益突出,具有在哈尔滨地区推广使用的前景。     

火灾下腹板开孔轻钢龙骨墙体温度场数值模拟分析

采用有限元分析软件ABAQUS建立了腹板开孔轻钢龙骨围护墙体温度场分析模型,阐述了模型中的若干关键问题,如受火面与背火面边界条件,石膏板、岩棉和钢材的热工性能参数及材料间的接触条件等,并将模拟结果与相关试验结果进行对比。在此基础上,分析了相关参数对腹板开孔轻钢龙骨墙体背火面的最高温度和平均温度的影响规律。结果表明:该模型可有效模拟该类墙体在火灾下的温度分布;龙骨截面高度与石膏板层数及布置方式均可在较大程度上影响墙体背火面的最高温度与平均温度;腹板开孔排数只对背火面最高温度影响较大,对平均温度则影响不大。     

新型腹板开孔HF2轻钢龙骨复合墙体传热参数数值分析

以腹板开孔及不开孔HF2轻钢龙骨复合墙体作为研究对象,通过ANSYS数值模拟分析龙骨高度、厚度、闭合区高度比对传热及热桥效应的影响。对HF2轻钢龙骨复合墙体承载力、保温性、耐久性进行简述。同时,对影响墙体传热性能的三个孔洞参数进行分析,包括:孔的长度、孔的宽度、腹板开孔排数。研究结果表明:腹板开孔能够有效地减少HF2轻钢龙骨复合墙体热量损失,降低热桥效应;龙骨高度增大,厚度减小,闭合区高度比减小均能使墙体传热系数减小,以满足保温要求。孔洞长度、开孔排数对墙体传热性能有较大影响,孔洞宽度几乎无影响。     

轻钢龙骨保温复合墙体传热系数的数值计算与分析

墙体传热系数是判断墙体材料保温性能的重要参数。本文以钢结构住宅用轻钢龙骨复合墙体体系为例,比较了二维数值计算方法与一维理论分析的差异,并通过大型墙体实验室测试进行验证。研究成果表明:轻钢龙骨保温复合墙体内的龙骨具有较高的导热系数,会引起整体传热系数的增加,在传统理论分析手算时,如果忽略其热桥效应,则会高估了材料整体保温性能。     

轻钢龙骨复合墙体抗剪能力的影响因素分析

轻钢龙骨复合墙体的抗剪性能与面板、自攻螺栓、斜拉钢带、钢骨架、墙体尺寸等因素有关。面板通过自攻螺栓与钢骨架连接成为一个整体,形成蒙皮效应,使复合墙体的抗剪能力得到很大提高。利用SAP2000的API接口大量计算了新型轻钢龙骨体系“无比钢”的标准墙构件的抗剪能力。求得标准墙构件的最大抗剪承栽力和相应的位移,并分析了各种因素对承栽力的影响。     

偏心支撑钢框架有限元分析

偏心支撑钢框架是近二十多年来发展起来的一种支撑结构形式,具有很好的抗震性能。为了更好地了解偏心支撑框架抗侧力性能和耗能梁段的受力特性,本文对偏心支撑钢框架进行非线性有限元分析。分析结果表明,偏心支撑中的耗能梁段在加载后期发生剪切屈服型破坏,保证了框架其他杆件不屈服,提高了结构的耗能能力和变形能力,显著地改善了钢框架的抗震性能。     

湿传递对建筑墙体传热性能的影响

建筑物的耗能与建筑围护结构的传热传湿密切相关,了解建筑墙体内部的热湿传递对建筑节能有重要影响。以相对湿度和温度梯度为驱动势建立墙体一维非稳态热、湿和空气耦合传递模型(HAM模型),并利用有限元法进行了数值求解,重点关注了湿传递对传热的影响。数值结果表明:考虑传湿时墙体内部温度波动小,墙体进行热湿传递会产生湿积累,降低墙体使用年限;考虑传湿时通过墙体总传热量比不考虑传湿时多7.5%;考虑传湿时内壁面最大平均数比不考虑传湿时大0.78。     

钢材强度对梁柱组合节点性能影响的有限元分析

随着高层钢框架结构梁柱构件逐渐向高强材料、组合受力方向发展,在梁柱组合节点中,钢材强度对节点性能和混凝土楼板组合作用的发挥有显著影响。基于对组合节点的有限元分析,着重比较了在钢材强度提高时,组合作用对节点承载力的影响程度和影响方式的变化。分析结果表明,组合节点的弹塑性极限承载力会随着钢材强度提高而提高,延性有一定的降低,混凝土楼板组合作用的影响相应减小,节点以正弯矩侧混凝土被压溃为失效标志。     

铁路钢波纹管涵洞的计算分析

柔性、高强度的钢波纹管涵洞不仅具有适应地基与基础变形的能力,而且由于轴向波纹的存在,使其更具有优良的受力特征.波纹管涵造价低、设计简单、施工简单、施工工期短等优点,作为新型的涵洞类型具有广泛的应用前景.通过对铁路钢波纹管涵洞的力学性能进行有限元受力分析,对波纹管涵洞的设计提出了建议.     

型钢混凝土柱的非线性有限元分析

型钢混凝土柱在现代建筑中越来越多的被采用,以解决普通钢筋混凝土柱在高轴压比下抗震不利的状况。文章基于通用非线性有限元软件ABAQUS对型钢混凝土柱进行水平荷载作用下单调加载全过程模拟,研究了对于型钢混凝土结构的单元选择,材料本构关系的选取。计算结果表明,型钢混凝土柱具有较高的承载能力,较大刚度,骨架曲线下降段较为平缓,具有较好的延性和较好的耗能能力。     

半刚接钢框架-钢板剪力墙结构滞回性能的有限元分析

为研究半刚接钢框架-钢板剪力墙结构(Partially-restrained Steel Frame Steel Plate Shear Wall)的抗震性能,利用经试验验证的双向等效拉杆模型分析了低周往复荷载作用下梁柱半刚性连接对强、弱框架SPSW结构滞回性能、承载力、刚度、耗能能力的影响.分析结果表明:SPSW结构的滞回曲线具有双重特征,当周边钢框架较强时,滞回曲线趋于饱满;当内填剪力墙板较强时,滞回曲线趋于捏缩.随着节点抗弯承载力的增加,强、弱框架的SPSW结构的滞回性能趋于饱满,耗能能力增强,水平承载力呈增大趋势,但对强框架SPSW结构的影响程度大于弱框架SPSW结构.节点抗弯承载力对强框架SPSW结构的抗侧刚度影响较大,对弱框架SPSW结构抗侧刚度影响相对较小.     

偏心转换梁受力性能的有限元分析

被托换的剪力墙 (或柱 )不在转换梁的中轴线上 ,这时的转换梁就是偏心转换梁。利用通用有限元程序ALGOR中的三维块体线弹性单元 ,对三种类型的偏心转换梁分别进行实例分析 ;并将ALGOR的应力结果积分为内力 (扭矩、轴力、剪力和弯矩 ) ,绘制成内力图。通过分析偏心转换梁的内力 ,得出了一些转换梁的特点 ,包括偏心转换梁的扭矩变化规律、轴力对转换梁的影响等     

C型轻钢龙骨墙柱动力性能的数值模拟分析

C型轻钢龙骨柱是轻钢龙骨墙中的主要承重构件,选取四类有代表性的截面形式,通过ANSYS对C型轻钢龙骨柱外包OSB板在低周反复荷载下墙柱的受力性能进行数值模拟分析,分析了轴压比、柱高、柱距、宽厚比对墙柱滞回性能的影响。结果表明,在不同的轴压比、柱高、柱距下,墙柱的承载力与截面的宽厚比并非呈简单的线性关系,需要综合考虑构件的屈曲等相关因素。     

波形钢腹板PC组合箱梁抗扭性能试验与有限元分析

进行了波形钢腹板PC组合箱梁约束扭转试验,并利用ABAQUS软件进行有限元模拟,对影响抗扭刚度的相关参数进行了分析.结果表明:高跨比较大时,横隔板对抗扭刚度的影响较大;波形钢腹板的倾斜角较小时,波形钢腹板的倾斜设置对抗扭刚度的影响较小;当波形钢腹板倾斜角的正切值大于1/5时,抗扭刚度的提高幅度大于10％.     

基于Revit的轻钢龙骨复合墙参数化建模研究

针对轻钢龙骨建筑Revit建模复杂问题,使用C#编程语言和Revit API类库,结合《冷弯薄壁型钢结构技术规范》(GB 50018-2002)和《低层冷弯薄壁型钢房屋建筑技术规程》(JGJ 227- 2011)开发基于Revit 2016的轻钢龙骨复合墙参数化建模插件,实现轻钢龙骨结构快速和精确的建模,为后续的专业分析、加工预制和施工应用打下基础。