风荷载作用下岩棉板外保温系统的安全性分析

为研究岩棉板外墙外保温系统在风荷载作用下的安全性,以济南市某高层建筑为研究对象,依据相关地方规程进行了岩棉板薄抹灰外墙保温系统的抗风荷载计算,并对影响系统锚固与粘结性能的相关技术参数进行了现场检测与分析。结果表明:按照不同规程的抗风荷载计算方法,风荷载标准值与系统满足连接安全性所需锚栓的数量差别较大;锚栓拉拔力检测数据离散程度较大,加气混凝土砌块基层中的锚栓拉拔力均小于规范限值;单位面积实测锚栓数量不满足"高多低少、砌块多混凝土少"的设计原则;岩棉板与基层采用非标方法粘贴,拉伸粘贴强度较小,且粘贴面积不满足现行规程要求;基于锚固、粘结两种受力模式下计算出来的连接安全系数差别较大。     

锚栓用量对纯锚固岩棉保温系统抗风压性能的影响

采用ETAG 004:2013《外墙外保温薄抹灰系统欧洲技术认证指南》中规定的静态泡沫块法,测试在单位面积上使用不同数量锚栓的岩棉板外保温系统的抗风压性能。通过试验可以得出:在混凝土墙体上单纯采用敲击式锚栓锚固岩棉板外保温系统时,拉伸强度可达12.9 k Pa;单位面积增加锚栓的使用量可以提高系统的抗拉承载力,但在不同条件下增加相同数量锚栓对系统抗风载能力提高的程度不同;在普通混凝土墙中,单纯锚固岩棉板保温系统破坏时,单个锚栓承载力平均值的最大值约为其拉拔承载力的50.3%。     

粘锚对岩棉板外保温系统抗风荷载性能影响的试验研究

通过岩棉板薄抹灰系统的静态抗风荷载试验发现,在各项材料性能与基墙施工符合标准要求时,粘结对系统抗风荷载性能的影响较大,是系统的强度主要贡献者。通过对不同边界条件下系统抗风荷载性能的试验结果进行分析,研究分析了不同粘结率和不同锚栓数量情况下岩棉系统的破坏状态和抗风荷载性能,为工程行业标准提出岩棉板薄抹灰外墙外保温系统抗风荷载性能的控制要求与指标提供了理论依据与技术支撑。     

粘结与锚固对岩棉板薄抹灰外墙外保温系统抗风荷载性能影响的试验研究与分析

通过研究岩棉板薄抹灰系统的静态抗风荷载试验发现,在各项材料性能与基墙施工符合标准要求时,粘结对系统抗风荷载性能的影响较大,是系统的强度主要贡献者。本文通过对不同边界条件下系统抗风荷载性能的试验结果进行分析,且研究分析了不同粘结率和不同锚栓数量情况下岩棉系统的破坏状态和抗风荷载性能,为工程行业标准提出岩棉板薄抹灰外墙外保温系统抗风荷载性能的控制要求与指标提供了理论依据与技术支撑。     

网织增强岩棉板制备合成及其性能研究

采用玄武岩纤维有捻纱将网布包覆岩棉板整体合成制备一种新型网织增强岩棉板,研究了网织增强岩棉板薄抹灰外墙外保温系统的耐候性、耐冻融性和抗冲击性等。研究结果表明,与同密度等级的普通岩棉板相比,网织增强岩棉板可大幅提高其垂直于板面方向的抗拉强度;具有良好的透湿性能;与基层墙体采用粘结为主锚栓锚固为辅的固定方式可节约锚栓用量。应用于薄抹灰外墙外保温系统具有较好的耐候性、耐冻融性和抗冲击性,为现阶段建筑外墙保温工程合理采用岩棉技术提供了可行性探索研究。     

岩棉板薄抹灰外保温系统承载力安全性试验研究

岩棉板薄抹灰外保温系统由于承载力不足造成的质量问题是工程建设常见的质量隐患。通过建立岩棉板薄抹灰外保温系统承载力试验分析模型,对不同构造类型的系统承载力、粘锚连接特性、典型墙材锚栓承载力等进行试验和数据分析。试验模型结果表明,锚栓穿过1层玻纤网的岩棉板薄抹灰双网构造系统整体强度较高;粘接对系统强度的贡献作用较大,建议有效粘接率不低于40%;在试验工况中,混凝土基墙锚栓数量为8个/m~2时,单个锚栓的抗拉承载力最高;锚栓在混凝土、粉煤灰砖等实心基墙的锚栓抗拉承载力优于空心(多孔)墙体基材。     

定向岩棉板的性能优势及其在屋面中的应用

介绍了一种屋面用岩棉新产品——定向岩棉板,该岩棉板借助合理的纤维排布方案,保证板的上层密度远大于下层密度,既满足了上层面板所需的机械强度,又能使内侧材料相对柔软、与基层紧密贴合,还能降低岩棉板的自重、减轻整个屋面的荷载,实现了岩棉材料密度、机械强度以及导热系数的平衡。同时介绍了定向岩棉板在屋面系统中的应用方式。     

抗风索式张弦梁抗风性能静力试验研究

为验证抗风索有效性,探究抗风索对延迟下弦索松弛及松弛后整体刚度影响,以及抗风撑杆高度和不对称风荷载对结构抗风性能的影响规律,以拱形张弦梁结构为研究对象,进行了抗风索式张弦梁静力加载试验及相应数值分析。试验模型由跨度3 m、矢高120 mm、垂度180 mm、榀间距1 m的3榀张弦梁组成。施加节点集中荷载,采用自主设计的张弦梁抗风撑杆节点,通过改变抗风撑杆高度、抗风索索力和荷载类型等方式共设计了3种模型和9个加载工况。研究结果表明:有限元分析结果能与试验结果较好吻合,提高了抗风索的张弦梁抗风性能,抗风索的存在会改善结构的整体刚度;通过将模型倒置再静力加载方式模拟风吸力,张弦索逐渐松弛,抗风索成为主要抗风构件;抗风撑杆高度对张弦梁抗风性能影响较大,模型1对应抗风撑杆高度较为合理;张弦梁结构对非对称风荷载较为敏感,增大抗风撑杆的高度能有效提高结构的整体刚度,从而有效抵抗不对称风荷载。     

桥梁风工程研究探讨

详细的分析了风对桥梁结构的静力、动力作用方式,系统的阐述了桥梁风工程的现场实测、风洞实验和数值模拟三种研究方法,以期为桥梁抗风的进一步研究提供理论基础。     

新广州火车站雨棚挡雨板结构风荷载优化设计研究

采用数值模拟方法,对新广州火车站雨棚挡雨板结构进行了方案优化设计研究,以减小结构风荷载。数值模拟显示,挡雨板的位置若进行微调,承受的风荷载可显著降低,从而在不增加任何投入的前提下,提高结构的抗风安全性。研究还表明,通过建立适当的数值风洞模型,不仅可获得可信的结果,而且可从流动本身进行机理解释,数值模拟方法是进行此类结构...     

外墙用岩棉板导热系数与温度及含水率的关系

外墙外保温用岩棉板的导热系数是影响建筑节能效果的关键因素之一,而导热系数的大小又与其温度、含水率密切相关。采用实验研究的方法,首先对岩棉板在-50~50℃温度范围的导热系数进行了测量,之后采用稳态法与非稳态法相结合的实验手段,测量了湿基含水率在0~85%范围内的岩棉板导热系数。结果表明:岩棉板导热系数受温度的影响较小,能够满足我国绝大部分地区气温的需求。但是,含水率的大小对其导热系数有非常显著的影响,随着含水率的不断增大,岩棉的导热系数迅速提升,从而大大降低了建筑物的节能效果。     

风荷载对外墙外保温系统安全性的影响

综述了不同外墙外保温系统在我国建筑节能领域的应用现状与发展趋势;在原有建筑节能以及风荷载对建筑影响研究的基础上,参照相关国内外标准、技术规程对各类外墙外保温系统的抗风荷载性能进行了理论及实验分析,结果表明各类外墙外保温系统在施工质量完全达标的情况下,具有较高的抗风荷载性能安全系数。总结了国内外外墙外保温系统风荷载性能的检测方法,在进行多年外墙外保温系统风荷载性能检验的基础上,提出静态风荷载检测方法的重要性。     

防水型岩棉外保温系统抹面砂浆研究

针对岩棉对水敏感的弱点,重点研究具有良好防水功能的岩棉外保温系统抹面砂浆,对比了EVA乳胶粉和丙烯酸乳胶粉与有机硅憎水剂在抹面砂浆中复合使用情况,研究结果表明,丙烯酸乳胶粉的防水性更为优异,丙烯酸乳胶粉7042W掺量2.5％时可以使5mm抹面砂浆不透水,EVA乳胶粉6022E和有机硅憎水剂复合使用也可以达到相同效果;在热老化作用下,抹面砂浆的吸水量有所增加,抗冲击强度有所下降,丙烯酸乳胶粉7042W的耐热老化性能明显优于EVA乳胶粉6022E.     

层状泥岩隧道锚围岩滑动破坏特性研究

为了研究层状泥岩隧道锚围岩滑动破坏的特性,通过隧道锚1∶10现场缩尺模型进行加载破坏试验,分析加载过程中模型锚系统的地表变形、深部岩体变形、地表破坏裂缝,得到了在加载破坏过程中围岩的荷载-变形曲线和破坏特征,并结合数值计算结果进行分析。研究结果表明:荷载加载到3.5P(P为设计荷载)后岩体开始进入破坏屈服阶段,出现在地表的裂缝形成倒U型破坏轮廓线,位于前锚面正上方的典型裂缝(a)贯穿整个裂缝群,从而推断出上滑移层位置,深部岩体在深度为7.67 m的位置发生较大错动,且错动的方向与锚体成约17°的夹角向前,可推断出下滑移层位置,且围岩的破坏模式是拉剪破坏,两滑移层面内围岩变形较明显且塑性破坏大部分位于这两条滑移面之间。     

砂土中锚板荷载-位移特性研究及上拔位移计算

根据砂土中水平锚板的抗拔荷载 位移 (Q S)曲线特征 ,假定锚板的无量纲化荷载 位移 (Q Qu—S D)曲线为双曲线方程 ,对本次砂土中模型锚板的抗拔试验数据和相关的现场和模型试验结果 ,进行了统计学分析 ,阐明了模型试验锚板和现场试验锚板抗拔性能的差异 ,考虑到实际工程的不确定性 ,按 95 %的置信上限确定双曲线方程的系数 ,得出水平锚板的无量纲化双曲线方程 ,据此可以求解锚板在工作荷载下的位移。最后对方程的应用作了说明。     

屈服锚索的抗震作用

屈服锚索是预应力锚索大家族中的一个新成员,它的受力特点是在保持支护力恒定的前提下允许围岩变形。当地下洞室遭受爆炸荷载或地震力等动载作用时,以围岩的变形动能来削减动载冲击作用的峰值,以柔性克刚的理念来提高洞室抗动载的能力。它不仅可用于国防工程的加固和改造,也可广泛用于采矿工业中遭受采动影响的巷道和洞室的支护,也可用于抗震工程的加固。在大变形边坡和洞室的支护中也有广泛的应用前景。     

地下洞库围岩外加固抗炸弹爆炸性能研究

 为进一步提高已建地下洞库的抗爆炸性能,本文提出了对洞库围岩采用交叉锚固进行加固的方法,并通过相似模型试验对加固前后的洞库模型进行了爆炸对比试验;在采用数值模型计算验证后,利用数值模拟的方法分析了锚索参数以及围岩强度对洞库抗炸弹爆炸性能的影响。研究结果表明：在相同的爆炸荷载作用下,加固围岩洞室衬砌结构的压力峰值、加速度峰值、拱顶位移峰值及整体破坏程度均小于未加固围岩洞室,加固围岩的爆腔体积、塑性区半径均较小,岩体内裂缝较少,爆点附近岩体耗散的爆炸能量较多;加固锚索面积越大、倾角越大、间距越小、长度越大、加固围岩材料强度越高时,洞室衬砌拱顶的位移响应峰值越小,且锚索角度的影响最大,围岩强度和锚索间距的影响其次,锚索面积和锚索长度的影响较小。论文研究可为地下防护工程设计和坑道围岩加固提供参考。     

铰接叠合板组合梁抗火性能试验研究

为研究铰接叠合板组合梁的抗火性能,对2个铰接足尺叠合板组合梁进行了恒载升温试验研究和数值模拟。通过试验得到了叠合板组合梁的温度分布、位移变化和破坏模式。研究结果表明：叠合板的温度分布沿板厚方向逐渐降低,距受火面40mm以下区域受火影响最为明显。叠合板与钢梁之间存在温度梯度,叠合板对钢梁上翼缘变形有约束;叠合板板顶裂缝主要沿中轴线方向开展,从两端向中间延伸,叠合板中预制底板与后浇层的叠合界面没有开裂,二者在火灾下仍能协同工作;冷却后两试件的变形恢复比例相近,表明叠合板后浇层厚度对变形恢复能力的影响小;叠合板后浇层厚度对叠合板组合梁的抗火性能影响较小。有限元模拟结果与试验结果吻合较好,利用建立的有限元模型可以对叠合板组合梁的抗火性能进行后续参数分析等研究。     

任意岩石锚杆计算模型及其算法

针对目前岩土工程中锚杆数值模型存在的局限性,提出了任意岩石锚杆的计算模型,该模型能考虑任意方向穿过岩体单元的锚杆,且岩体单元的划分不需要考虑锚杆的具体位置,锚杆信息可由已形成的岩体单元信息自动生成,可以适应岩石边坡、复杂地下结构支护分析以及加锚参数优化设计。应用表明,该模型方便可行,提高了加锚岩体数值模拟的适用性。