菱鎂輕質(zhì)墻板用于外墻的力學(xué)性能研究.pdf

1、近年來，隨著建筑節(jié)能技術(shù)的推廣和國(guó)家墻改政策的實(shí)施，傳統(tǒng)的磚砌墻體已逐漸被新型輕質(zhì)墻體材料取代。菱鎂輕質(zhì)墻板是近年新興的建筑墻體材料，具有減輕墻體自重、降低能耗、增加使用面積，便于安裝、提高施工效率等優(yōu)點(diǎn)。其以輕燒氧化鎂、氯化鎂、硅、鈣等復(fù)合膠凝材料為主體，通過添加菱鎂調(diào)和劑等高分子聚合物，摻入工業(yè)廢渣，制成的輕質(zhì)高強(qiáng)的墻體材料。由于菱鎂輕質(zhì)墻板表面易開裂、耐凍融較差、抗壓強(qiáng)度較低，墻板開裂后其保溫隔熱性能和抗風(fēng)性能下降較多。起初主要應(yīng)

2、用在內(nèi)隔墻上，而在建筑外墻中使用較少。在墻板內(nèi)層填充隔熱、隔聲、吸聲無機(jī)發(fā)泡和纖維材料，其表面開裂得到了改善。高層建筑的控制荷載為風(fēng)荷載，當(dāng)菱鎂輕質(zhì)墻板用于高層建筑外墻時(shí)，必須對(duì)其在風(fēng)荷載作用下的受力性能進(jìn)行試驗(yàn)研究。
　　本文通過抗壓強(qiáng)度和抗彎強(qiáng)度試驗(yàn)對(duì)菱鎂輕質(zhì)墻板的力學(xué)性能進(jìn)行了試驗(yàn)研究，得到抗壓強(qiáng)度和其在均布荷載下的抗彎強(qiáng)度，對(duì)墻板的承載力和裂縫開展情況作了詳細(xì)記錄。試驗(yàn)結(jié)果表明菱鎂輕質(zhì)墻板的力學(xué)性能指標(biāo)已達(dá)到國(guó)家規(guī)范的標(biāo)準(zhǔn)

3、并有較大富余，是一種理想的墻體材料。本文擬采用1∶1足尺現(xiàn)澆混凝土框架，通過施加水平力來模擬風(fēng)荷載作用，試驗(yàn)過程中考慮了墻板與框架不同的連接方式。通過墻板水平荷載試驗(yàn)測(cè)得墻板的開裂荷載和極限荷載。試驗(yàn)結(jié)果表明墻板與框架的連接方式對(duì)墻板的承載力影響較大，菱鎂輕質(zhì)墻板的強(qiáng)度和位移均滿足建筑外墻的使用要求，可以用于一定高度的建筑外墻。同時(shí)運(yùn)用有限元軟件ANSYS進(jìn)行數(shù)值模擬，對(duì)比分析理論結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果，發(fā)現(xiàn)試驗(yàn)值與模擬值擬合較好。
　　

4、采用ANSYS建立了4個(gè)框架結(jié)構(gòu)模型，分別為純框架結(jié)構(gòu)和帶填充墻的框架結(jié)構(gòu)，填充墻體采用菱鎂輕質(zhì)墻板，填充墻滿布、在四周布置外圍護(hù)墻和中間大開間3種不同布置類型的填充墻。通過靜力分析、模態(tài)分析和時(shí)程分析，研究其在重力作用、風(fēng)荷載作用和地震作用下的受力性能。對(duì)比分析純框架結(jié)構(gòu)和帶填充墻的框架結(jié)構(gòu)的模擬數(shù)據(jù)，研究菱鎂輕質(zhì)墻板對(duì)框架結(jié)構(gòu)自振周期、整體結(jié)構(gòu)位移和抗震性能的影響。
　　本文的研究成果可為菱鎂輕質(zhì)墻板用于建筑外墻的設(shè)計(jì)提供一定