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CS板式结构建筑温度效应研究

李朝红  
【摘要】:CS板式结构建筑体系是一种新型节能建筑体系。作为粘土砖替代产品的CS板是由细石混凝土面层和中部聚苯乙烯夹芯层通过钢丝网片和斜插丝连接件组成的复合板,其温度作用情况复杂并关系到该体系的推广应用。本文利用有限元软件ANSYS对该类建筑的温度效应进行了研究。 基于热传导微分方程,利用有限元方法计算了CS外墙板的稳态和日照瞬态温度场,分析了CS外墙板的温度分布特点,确定了温度荷载的取值方法。 通过建立有限元实体模型对单片CS内、外墙板及楼板分别进行了线弹性和弹塑性分析,采用定量计算和定性分析相结合的方法,研究了CS板中混凝土层、钢丝网片和斜插丝的温度应力和温度变形的特点以及混凝土层的开裂机理和裂缝分布形式。指出了具有增强构造措施的加强型墙板能够提高墙体刚度,有效减小墙体温度应力,控制裂缝的产生,但同时会引起应力向加强部位集中。 从结构长度、高度、开洞率、纵横墙的空间作用等几个方面对影响CS板式结构建筑温度效应的因素进行了分析,比较了各因素的影响程度,为结构设计提供了理论依据。 结合试点建筑分析了三种典型工况下整体结构温度效应的共性和特性,并提出了一些控制CS板式结构建筑温度裂缝的建议措施。


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