蒸压加气混凝土外挂墙体滞回性能研究

通过对12面蒸压加气混凝土(ALC)墙体试件的低周往复试验,对此类外挂墙体在地震作用下的滞回性能进行研究。蒸压加气混凝土板材与主体结构的外挂连接方式采用传统勾头螺栓节点、新型直螺栓节点和预埋件直螺栓节点,考虑板材配筋、板材拼接工法及门窗洞口对墙体抗震性能的影响,分析结构的破坏模式、刚度退化、变形及滞回性能等。试验结果表明:弹塑性层间位移角达到1/50时,破坏主要集中在节点周围、板材角部和拼接缝,外挂墙板自身未发生严重损坏其整体性较好。新型直螺栓节点和新型预埋件直螺栓节点可以较好地实现墙板在往复荷载作用时的摇摆功能,降低罕遇地震作用下墙体板材的破坏。研究成果有助于蒸压加气混凝土墙板在高层居住建筑中的应用。     

轻钢龙骨混凝土复合外挂墙板力学性能试验研究

复合墙板性能关系着结构的安全,在新设计建造的轻钢龙骨复合墙板投入使用前应进行力学性能试验,以评估其安全性能。为研究墙板的受力变形过程及破坏形态,对两片不同的轻钢龙骨混凝土复合外挂墙板分别进行四点弯曲试验和低周反复荷载试验。弯曲试验结果表明,弯曲过程中墙板出现裂缝时的计算等效均布荷载大于建筑风荷载标准值,抗弯性能满足受力要求。墙板经历了弹性阶段、弹塑性变形阶段和屈服破坏阶段,主要通过钢材屈服后的弹塑性变形和材料的破坏来实现耗能,屈服前耗能占总耗能的6.19%,屈服后累计耗能呈现二次抛物线增长,这一结果体现了墙板良好的抗震能力。研究结果可为实际应用提供依据。     

预制轻钢轻混凝土外墙板受弯性能试验研究

预制轻钢轻混凝土外墙板是以轻钢龙骨为骨架,骨架一侧设置硅酸钙板,内部填充聚苯颗粒混凝土的预制轻质墙板。为研究墙板受弯性能,对硅钙板位置、轻混凝土强度、轻钢龙骨规格、龙骨腹板开孔、横龙骨间距等影响因素进行对比试验。研究表明:在面外荷载作用下,由于轻混凝土对轻钢的约束作用,预制轻钢轻混凝土墙板总体表现为轻钢龙骨受拉屈服破坏;墙板的抗弯承载力随着轻混凝土强度提高而增大;墙板一侧的硅酸钙板作为受拉面时,墙板的受弯承载力大于其作为受压面时墙板的受弯承载力;轻钢龙骨腹板开孔降低了墙板的受弯承载力;轻钢横龙骨对墙板承重受力性能影响不大。     

预制轻钢混凝土外挂墙板抗弯性能试验

新型预制轻钢复合混凝土外挂墙板是一种结构保温一体化预制外挂墙体系统,以轻钢龙骨为骨架,以高性能混凝土板作为外面板与龙骨通过剪力钉连接,内填保温材料并辅以水泥纤维板为内面板形成一体化墙板,工厂预制,现场吊装,起到建筑外围护作用。通过对该组合墙板四点弯曲试验结果与有限元模拟结果的对比,得出了不同构造对组合墙板抗弯性能的影响规律。试验结果表明:该墙板具有良好的整体受力性能,墙体中的轻钢龙骨对整体的抗弯承载力贡献较大,可明显提高组合墙板的刚度。有限元模拟结果表明:增加混凝土厚度可以提高墙板整体受力性能,但提升幅度不大;为提高墙板保温性能而设置的保温层的厚度对墙板承载力有较大影响。     

新型泡沫混凝土轻质墙板外挂节点力学性能试验研究

外挂墙板在建筑结构中广泛应用,新型泡沫混凝土外挂墙板与框架的连接节点对这种结构的安全性及可靠度有重要的影响。为研究该连接节点的受力机理及破坏模式,对两种配合比的泡沫混凝土分别预埋两种不同形式的节点,对其进行节点抗弯试验以及节点抗剪试验研究,系统对比不同形式的连接节点以及不同配合比的泡沫混凝土墙板对节点承载力的影响,分析墙板在荷载作用下的裂缝开展情况以及荷载-位移曲线。试验结果表明:双面钢板节点有良好的承载力、节点破坏后于墙板本身破坏,能实现墙板与框架安全有效的连接;在预埋双面钢板节点情况下,无陶粒配合比的泡沫混凝土与预埋节点的协同工作性能优于陶粒配合比的泡沫混凝土。     

钢结构住宅墙体(板)连接节点应用与研究现状

墙体(板)与钢框架结构的连接节点对提高钢框架的抗震性能有重要影响,节点的承载力、刚度是保证墙体(板)与钢框架共同作用的关键因素。对砌块墙体、钢筋混凝土墙体、轻钢龙骨墙板、蒸压加气混凝土墙板和复合墙板与钢框架的连接节点以及节点的破坏形式和作用机制进行概述,提出节点对钢框架抗震性能的影响程度,并对新型连接节点进行展望,为以后的工程应用提供理论与试验依据。     

外挂整体装配式墙体及连接抗震性能研究

提出两种新型节点——U型连接节点和T型吊挂可控滑移节点,用于连接外挂预制墙板与钢框架主体结构,其中对用T型吊挂可控滑移节点的外挂预制墙板加设保温装饰层,实现墙体-保温-装饰一体化。为了研究地震作用下外挂预制墙板钢框架的抗震性能,设计加工3个单层单跨试验构件,即纯框架试件、采用U型连接节点和T型吊挂可控滑移节点连接的外挂预制墙板钢框架试件,并进行低周往复加载试验,详细对比了3个试件的破坏模式、荷载-位移滞回曲线、刚度退化规律及耗能能力等。研究结果表明:U型连接节点和T型吊挂可控滑移节点都能有效保证外挂预制墙板在地震作用下不脱落,且变形较小;外挂预制墙板和钢框架结构整体表现出良好的抗震性能和变形能力。     

装配式变电站钢结构硫氧镁复合外墙板抗弯承载能力研究

为提高墙板的承载能力和保温性能,将硫氧镁材料与冷弯薄壁型钢有效地组合形成硫氧镁复合墙板。为了考察复合墙板的抗弯性能,模拟墙板的实际工作条件,对足尺墙板进行了加载试验。结果表明,硫氧镁-轻钢龙骨复合墙板的抗弯承载力基本上由轻钢龙骨承担,且远高于GB/T 30100—2013《建筑墙板试验方法》要求;在达到极限荷载时,墙板与钢梁的连接件未出现明显破坏,硫氧镁复合墙板及其与钢梁的节点连接件具有足够的承载能力。     

柔性钢框架外挂再生混凝土墙结构抗震性能试验研究

为研究柔性钢框架外挂再生混凝土墙结构的抗震性能,对2个单层单跨1∶3缩尺的柔性钢框架外挂再生混凝土墙试件及1个纯钢框架试件进行了拟静力试验。通过对有无外挂墙板及不同梁柱节点形式的对比,分析了外挂墙板及梁柱节点刚度对结构的承载力、抗侧刚度、延性及耗能能力的影响,并对结构内力及水平荷载分配进行了分析。结果表明:柔性钢框架设置外挂墙板后,结构承载力提高约19%;梁柱连接节点刚度对结构的抗震性能影响不大,两种连接形式下结构承载力仅相差6%;柔性钢框架外挂再生混凝土墙结构具有良好的延性,平均位移延性系数均大于3,建议与"中震可修"相对应的层间位移角限值取1/80~1/100;结构耗能主要由钢框架提供,设置外挂墙板后,对耗能能力的提高幅度约15%~20%;栓焊混合连接结构中钢框架内力分布均匀,梁柱节点整体性能好;平齐端板连接节点在强震下变形能力强,受压区翼缘局部翘曲;结构水平荷载主要由钢框架承担,外挂墙板承担约20%~30%。     

钢框架内嵌连接轻钢龙骨注浆复合墙板结构抗震性能试验研究

轻钢龙骨注浆复合墙板作为建筑工业化的低层承重墙板或高层围护墙板,由于其自重轻、易安装,在工程中有很好的应用前景.然而目前国内外尚缺乏在地震作用下钢框架内嵌连接轻钢龙骨注浆复合墙板结构的试验数据和分析结果.开展了2榀钢框架内嵌连接轻钢龙骨注浆复合墙板结构试件和1榀轻钢龙骨注浆复合墙板试件的水平低周往复加载试验,研究参数为墙板开洞和框架设置,系统分析了结构的受力机制、破坏模式和耗能机理,得到承载力、刚度、延性系数和耗能能力等指标,揭示此类墙板与钢框架在地震作用下的滞回性能和协同受力特性.研究结果表明,钢框架与轻钢龙骨注浆复合墙板采用内嵌式连接方式具有良好的抗震性能和变形能力,在地震作用下具有很好的整体性能和协同受力性能,满足结构抗震设计要求;墙板开洞会对整体结构的初始刚度和抗侧极限承载力有一定削弱.研究成果将为轻钢龙骨注浆复合墙板在国内多、高层装配式钢结构工程中的应用和推广提供参考依据.