新型预制混凝土无机保温夹心墙体开发及其热工性能研究

介绍了一种新型预制混凝土无机保温夹心墙体。该墙体由内、外叶钢筋混凝土板、中间无机保温层以及纤维增强塑料(FRP)连接件组成,具有节能效果显著、抗火性能和耐久性能好、生产与施工效率高等特点,可实现结构与保温同寿命。开展了该新型预制混凝土无机保温夹心墙体的热工性能试验研究,研究表明,墙体的传热系数为0.738W/(m2.k),满足JGJ 134—2001《夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准》的要求。     

两边简支的预制混凝土无机保温夹心墙体抗火性能试验研究

开展了一种新型预制混凝土无机保温夹心墙体抗火试验研究,该墙体由内、外叶钢筋混凝土墙,无机保温砂浆夹心层及FRP连接件组成.试验按照ISO 834升温曲线受火60min(炉膛最高温度为945℃),重点对预制混凝土无机保温夹心墙体在火灾下的破坏形态、温度场分布、耐火隔热性等进行研究.研究表明:在受火60min情况下,外叶墙(即下叶墙)中FRP连接件的最高温度为443.5℃,迎火面最高温度649℃,背火面最高温度22.2℃;预制混凝土无机保温夹心墙体满足《建筑构件耐火试验方法》(GB/T 9978.1-2008)规定的墙体承载力、完整性和耐火隔热性要求,同时也达到《建筑设计防火规范》(GB 50016-2014)(2018年版)中规定的非承重外墙耐火极限60min要求.     

自保温预制混凝土连梁抗弯性能试验研究

自保温预制混凝土剪力墙结构体系是一种既能承重,又能实现保温的新型体系,为配合该体系的应用,设计了一种内填保温芯的连梁截面形式。为研究自保温预制连梁在弯矩作用下的受力性能、破坏模式与节点构造,结合模块化装配式混凝土剪力墙结构体系,设计并制作了3个连梁试件(1个现浇实心对比试件和2个自保温预制试件),对其进行低周反复加载试验。通过试验研究表明,自保温预制连梁抗弯试件的平均屈服荷载和平均峰值荷载与现浇实心连梁试件相似,平均延性系数和平均累积耗能略优于现浇实心连梁试件。     

预制夹心混凝土墙板连接件性能研究

通过研究预制夹心混凝土墙板连接件不同间距、夹心保温层不同厚度的连接件末端挠度,分析连接件正常使用时受力极限状态下的变形情况,给出了连接件不同间距的夹心保温层的合理厚度。随着夹心保温层厚度的增加,连接件对墙板传热系数的影响逐渐提高;随着连接件间距的增加,连接件对墙板传热系数的影响逐渐降低。通过抗震试验,研究了满足北京80%居住建筑节能设计标准的夹心墙板连接件间距300 mm、夹心保温层厚度100 mm的抗震性能,结果表明,试件具有较好的整体工作性能,试件保温板与外叶板具有较好的整体性,试件滞回曲线均较为饱满,累计耗能随加载过程不断增大,具有较好的抗震耗能能力。     

泡沫混凝土保温板在预制混凝土夹心保温墙体中的热工耐久性研究

通过模拟试验监测了预制混凝土夹芯保温墙体中泡沫混凝土保温层的温湿度变化情况,并针对环境因素(湿度、干湿循环、碱液循环、冻融循环)对预制混凝土泡沫混凝土夹心保温板热工耐久性进行了研究。     

夹心秸秆混凝土砌块试点建筑墙体保温性能试验研究

对夹心秸秆混凝土砌块试点建筑墙体进行了保温性能试验。试验测得夹心秸秆混凝土砌块墙体处夹心秸秆混凝土砌块传热系数为1.04 W(/m2.K),钢筋混凝土芯柱位置传热系数为1.96 W(/m2.K);作为对照混凝土空心砌块墙体处混凝土空心砌块传热系数为1.40 W(/m2.K),钢筋混凝土芯柱位置传热系数为1.82 W(/m2.K)。实验结果与前期实验室试验结果吻合较好。钢筋混凝土芯柱部位为保温隔热薄弱区,需采取加强保温的措施。     

预制混凝土夹心保温墙板热工性能试验研究与模拟分析

对四块预制混凝土夹心墙板的热工性能进行了试验研究,通过改变拉结件的种类,探索其对墙板热工性能的影响,并采用有限元软件对其进行了模拟分析。结果表明:金属拉结件的热桥效应明显,与无拉结件的预制墙板相比,采用纤维拉结件的墙板的传热系数提高8%,而采用不同金属拉结件的墙板分别提高20.9%与14.3%;建议在实际工程应用中,对墙板的传热系数进行相应的放大,单位面积墙板的放大系数范围为0.71%～2.52%。     

预制混凝土无机保温夹心外墙体抗火性能试验研究

为了研究内、外叶钢筋混凝土墙板、无机保温砂浆板及FRP连接件组成的预制混凝土无机保温夹心外墙的抗火性能,按照ISO 834升温曲线对其进行抗火性能试验,试件包括:有保温层墙体W1(受火60 min)、无保温层墙体W2(受火60 min)和有保温层墙体W3(受火180 min)。研究表明:3个试件沿截面厚度方向温度场呈非线性分布,外叶墙距迎火面30 mm范围内,温度梯度较大,而内叶墙温度受火灾影响较小;试件W1、W2和试件W3跨中区域的背火面平均温升分别为10.7、29.7℃和49.5℃,FRP连接件最高温度分别为435.5、389.4℃和763℃;实测最大跨中挠度分别为14.2、51.7 mm和102.3 mm,无机保温砂浆板可增加墙体抗弯刚度,减小墙体挠度;试件W1、W2在受火60 min情况下,满足GB/T 9978.1—2008《建筑构件耐火试验方法》和ASTM E119所规定的完整性、隔热性和变形等要求,试件W3在受火180 min情况下,墙体耐火极限约为89 min。     

预制预应力混凝土楼梯抗弯性能试验研究

通过沿跨度方向增加配置螺旋肋钢丝并施加预应力,提出预制预应力混凝土板式楼梯和梁式楼梯.对6块预制混凝土楼梯构件开展了静力加载试验,包括3块板式楼梯和3块梁式楼梯,得到其破坏特征、开裂荷载、挠度曲线及应变分布等.结果 表明:增加螺旋肋钢丝并施加预应力后,板式楼梯和梁式楼梯的抗裂性能均得到显著改善,其承载能力均提升25％以上;在适当减少普通钢筋用量后,板式楼梯和梁式楼梯的抗裂性能和承载能力也得以提升.与普通钢筋混凝土板式楼梯相比,预应力混凝土梁式楼梯实现降低自重25％以上.对比构件理论计算结果与试验结果得出,采用混规设计公式得到的预制预应力混凝土楼梯的开裂弯矩和极限弯矩计算值均小于试验值,误差在10％内,满足实际工程精度要求.     

新型预制混凝土组合柱抗震性能研究

提出了一种新型预制混凝土组合柱,并对5根不同混凝土强度和配箍率的预制柱进行了低周往复加载试验,通过柱的破坏模式、滞回曲线、骨架曲线、承载力、位移延性和耗能能力等研究了该类柱抗震性能。结果表明,预制混凝土组合柱的破坏模式为弯曲破坏,滞回曲线呈饱满的梭形,具有良好的耗能能力,可以按照现浇混凝土柱进行抗震设计。随着混凝土强度提高,承载能力提高。配箍率对承载力影响不大,但对变形、延性和耗能有显著影响。弹塑性层间位移角满足我国抗震设计规范大震下1/50限值的要求,延性系数大于3,说明预制混凝土组合柱具有良好的抗震性能。随着混凝土强度的提高,柱的耗能能力略有增加,随着配箍率的增加,耗能能力明显增大,配箍率是影响试件后期耗能的主要影响因素。     

H型钢接头预制钢筋混凝土梁力学性能试验研究

为了简化预制混凝土构件连接复杂性以及降低施工难度,结合钢结构连接的特点,提出了一种两端带H型钢接头的预制混凝土梁,H型钢端部连接有端板,端板通过锚件与混凝土梁端连接,混凝土梁段内纵筋与端板采用穿孔塞焊连接。设计了4个试件,研究在集中荷载作用下构件的承载力、变形形式及破坏模式,提出了挠度计算方法。对两种不同锚件形式的端板与混凝土交界面处的滑移特征进行了测试。试验结果表明:截面相同的条件下,仅腹板连接的构件变形大于翼缘与腹板均连接的构件。在满足混凝土构件抗剪承载力的条件下,H型钢接头预制钢筋混凝土梁跨中变形达到跨度的1/50时,其承载力未见下降,端板与混凝土交界面处未发生明显滑移,两端带H型钢接头的预制混凝土梁力学性能及变形能力满足GB 50010—2010《混凝土结构设计规范》要求。     

预制混凝土夹心保温外墙板性价比分析

介绍了预制混凝土夹心保温外墙板的制作工艺,从性能和造价两方面,对预制混凝土夹心保温外墙板与传统砌筑墙体进行了对比,从而体现出预制混凝土夹心保温外墙板具有良好的社会经济效益。     

预制混凝土夹心保温墙板的应用思考

作为新型墙材的预制混凝土夹心保温墙板具有承重和保温的双重性能,在装配式混凝土结构中得到了广泛推广。预制混凝土夹心墙板包括外叶墙、内页墙及保温层,被划分为复合墙板。由于其整体性能优异,与传统墙体的外保温与内保温相比能够达到与结构同寿命,因此得到广泛应用。但是,由于现阶段预制混凝土夹心保温墙板的规范不健全,生产工艺不成熟仍然存在许多问题。本文阐述了预制混凝土夹心保温墙板的优异性能及系列问题,并对今后预制混凝土夹心保温墙板的研究工作进行了展望。     

预制混凝土夹心保温墙板技术研究进展

在“双碳”目标下,集结构、保温和装饰于一体的预制混凝土夹心保温墙板逐渐成为装配式建筑发展的必然趋势。预制混凝土夹心墙板的力学性能一直是研究热点,随着我国对建筑节能要求的提高以及超低能耗概念的深入,墙板的高效保温性也受到学者们的关注。论文对预制混凝土夹心保温墙板的平面外抗弯和平面内抗剪切的相关研究工作进行总结,探讨分析近年来墙板保温效率的进展,提出现阶段的研究重点以及发展的方向。     

外方内圆截面形式的预制混凝土桩

通过对相同类型的外方内圆空心桩与管桩的截面特征,抗弯性能的比较与分析,提出了外方圆截面形式的预制混凝土桩是一种性能与管桩等效而工艺简单的桩。     

预制混凝土夹心保温外挂墙板的研究进展

预制混凝土夹心保温外挂墙板是一种兼具施工装配化和建筑低能耗的新型节能墙板。综述了其组成构造、材料、类型、特点、工程应用以及国内外对其力学性能、热工性能、抗火性能和连接件等方面的研究现状。探讨了墙板性能与多因素耦合作用及连接件温度应力之间关系的研究不足、对地域性村镇建设专用的预制混凝土夹心保温外挂墙板体系研究较少、地域性村镇建设标准尚缺失、国家标准和图集不完善、缺乏设计该类墙板的专用软件、纤维连接件制作工艺复杂、内外页墙多为厚重的普通混凝土、运输吊装不便等问题。提出了将高性能轻骨料混凝土引入该类墙板,研发集强锚固、高耐久、良耐火、低导热、制作简易于一体的新型连接件及其质量保证与评价体系等建议,以期使其轻质高强、安全耐久。最后展望了大掺量工农业固体废物、新型高效节能材料、相变材料、光催化材料等以新材料为为突破口达到A级防火要求的新型多功能一体化预制混凝土夹心保温外挂墙板体系,在推动装配式建筑和超低能建筑节能领域的光明前景。     

点式连接预制混凝土夹心保温外挂墙板抗弯性能研究

开展与主体结构点式连接、同时配制GFRP连接件及钢筋桁架连接件预制混凝土夹心保温外挂墙板静力压弯试验,并利用ABQUS有限元软件建立外挂墙板抗弯计算模型,将其与试验结果进行对比。在验证了有限元分析模型准确性的基础上,对连接件的种类,连接件的布置方式、间距等影响墙板抗弯性能的主要因素进行参数化分析。分析结果表明GFRP连接件、钢筋桁架连接件的布置间距和钢筋桁架连接件的直径对墙板抗弯性能影响较大,钢筋桁架连接件的强度等级影响相对较小。     

预制拼装混凝土桥墩抗震性能拟静力循环加载试验

为了研究预制拼装桥墩与整体现浇桥墩抗震性能方面的差异,以常见城市高架桥为工程背景,制作完成了3个缩尺比为1∶3.5的试件模型,进行了整体现浇桥墩和无粘结预应力钢绞线预制拼装桥墩拟静力循环加载试验。通过给墩顶施加强迫往复位移,从5个方面研究了预制拼装桥墩与整体现浇桥墩抗震性能的差别,并对试验结果进行了纤维模型计算分析。结果表明:无粘结预应力预制拼装混凝土桥墩混凝土破坏轻微,耗能能力较弱,残余位移小,适合低烈度地区;无粘结预应力带耗能钢筋预制拼装混凝土桥墩墩底混凝土有明显压碎,耗能能力强,残余位移相对于钢筋混凝土现浇桥墩较小,适合中高烈度地区。     

超低能耗预制混凝土夹心保温墙板拉结件热工性能分析

试验研究了保温层厚度为250 mm夹心保温墙板的热工性能.结果表明:常规保温材料厚度为250 mm时,采用不锈钢桁架或夹形和限位拉结件组合等方式,夹心保温墙板的传热系数可以达到寒冷地区超低能耗外围护墙体的要求;相比FRP拉结件,金属拉结件会产生更大的热桥效应,对预制夹心保温墙板的传热系数有较大影响;随着拉结件传热通道的...     

预制混凝土夹心保温墙板结构性能研究综述

预制混凝土夹心保温墙板具有良好的经济效益和环境效益,作为低能耗绿色环保的预制墙体,可契合当前建筑产业装配化和住宅建筑节能化的发展趋势,将成为“双碳”目标下建筑业控制碳排放量的有效手段。介绍了预制混凝土夹心保温墙板的现有研究,对墙板的构造特征、结构性能和设计方法进行归纳总结。结果表明应将复合度作为衡量墙板结构性能的重要指标并在结构设计中得到体现;应将墙板内连接件性能的退化趋势引入到设计方法中,进而完善结构计算模型;应尽快提出统一设计标准,促进承重式完全复合墙板的发展和应用。