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《天津大学》 2010年
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保温砌模钢筋混凝土网格框架节能结构体系性能研究

赵晓艳  
【摘要】:保温砌模钢筋混凝土网格框架节能结构体系是一种轻质、节能、抗震的建筑结构体系,在前期类似结构的研究中已取得一定的成果,为进一步优化结构体系,本文针对新型节能结构体系的保温模块与钢筋混凝土网格框架的性能进行了较为详细的研究,完成的主要工作有: (1)通过对保温模块材料EPS轻集料混凝土的物理力学性能研究,提出了满足强度、保温以及耐久性要求的EPS轻集料混凝土配合比,筛选出性能优良的EPS颗粒表面改性剂。设计了满足相应节能需求与模板强度需求的保温砌模。 (2)采用扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)及红外光谱分析等手段对EPS轻集料混凝土进行改性机理研究。结合水化产物形貌及组分分析了聚合物增强EPS轻集料混凝土强度的物理作用与化学反应过程。 (3)应用低周反复试验,分别对高宽比为0.69、1.1和2.75的三种网格框架进行受力性能试验,探讨网格框架的破坏形态、承载能力、延性以及耗能能力等。 (4)结合试验结果,对网格框架进行非线性有限元分析,模拟构件内力和变形发展的全过程,描述裂缝形成与开展过程,模拟网格框架的破坏形态和承载能力。 (5)根据试验与有限元分析结果,提出网格框架破坏模式的判定方法,对影响网格框架受力性能的因素进行分析,归纳总结出网格框架正截面承载力、斜截面抗剪承载力的实用计算公式。 本文的创新之处在于: (1)应用SEM、XRD和红外光谱分析等手段对EPS轻集料混凝土聚合物改性机理进行探讨。提出聚合物改性体现在两个方面,其一为聚合物网络的嵌套作用,其二为水泥水化产物因聚合物参与化学反应而得到优化。 (2)通过低周反复试验,并建立网格框架非线性数值模型,模拟构件破坏过程、承载力及变形,探讨网格框架的受力机理,给出了网格框架破坏模式的判定方法,提出了影响墙体破坏模式的主要因素。 (3)根据试验与有限元分析结果,提出了网格框架理论计算模型,归纳了网格框架正截面承载力、斜截面抗剪承载力的实用计算公式。 该课题获得天津市自然科学基金的资助(项目编号: 06YFJMJC05900)。
【学位授予单位】:天津大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:TU375.4

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