新型节能墙体研究

【摘要】：本文研究提出的新型节能墙体综合考虑了保护耕地、环保利废、建筑节能、经济适用等各方面因素，采用全新的建筑工艺理念，利用回收包装废料聚苯乙烯泡沫(EPS)作为改性EPS轻集料混凝土的主要原料，在生产车间预制成横竖方向都留有孔洞的保温砌体板材，在施工现场拼接后，在孔洞中穿插钢筋，并浇注混凝土，形成的网格式刚性骨架作为新型节能墙体的承重结构。此墙体具有自重轻、整体性好、导热系数低、以及由于免拆砌模而具有的施工方便、工期短等优点。从构件制作到现场施工方便快捷，基本上杜绝了一般房屋建造场地产生的噪音、尘土、建筑垃圾等污染。本文进行的研究工作如下： 1．根据新型节能墙体的外部保温砌体材料所应达到的性能要求对外部保温砌体材料进行研究制配，通过多组配比试验研究，对不同原材料(EPS颗粒、水泥、粉煤灰、珍珠岩、外加剂等)的性能作用及掺量影响进行分析，解决EPS颗粒与水泥砂浆粘聚性差以及材料力学性能与密度之间的矛盾等问题，得出改性EPS轻集料混凝土的最优配比。 2．使用有限元软件ANSYS对整个墙体结构形式进行非线性有限元分析，计算结果表明墙体的整体性很好，本文用剪力墙理论计算受剪承载力及侧向位移与有限元结果相比较。对比分析得出，新型节能墙体在轴力和水平力作用下的受剪承载力可按现行规范的公式进行计算。 【关键词】：节能 改性EPS轻集料混凝土 配合比 抗压强度 非线性有限元法
【学位授予单位】：哈尔滨工程大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2006
【分类号】：TU551
【目录】：

• 第1章 绪论10-17
• 1.1 课题的背景10-12
• 1.1.1 粘土砖的禁用10-11
• 1.1.2 建筑节能11-12
• 1.2 国内外研究现状12-15
• 1.2.1 国外发展现状12-14
• 1.2.2 国内发展现状14-15
• 1.3 本文主要工作和研究内容15-17
• 1.3.1 问题的提出15-16
• 1.3.2 主要工作16-17
• 第2章 新型节能墙体结构概述17-24
• 2.1 前言17
• 2.2 新型节能墙体的外部保温构件17-19
• 2.3 新型节能墙体的内部承重结构19-21
• 2.4 新型节能墙体性能特点21-22
• 2.5 新型节能墙体的制作工艺22-23
• 2.6 本章小结23-24
• 第3章 新型节能墙体外保温材料研究24-45
• 3.1 前言24
• 3.2 改性EPS轻集料混凝土研制24-30
• 3.2.1 改性EPS轻集料混凝土性能指标25
• 3.2.2 原材料25
• 3.2.3 研制试验应解决的问题25-26
• 3.2.4 研制试验工艺26-27
• 3.2.5 各材料性能27-30
• 3.2.6 配合比设计30
• 3.3 试验设备与方法30-34
• 3.3.1 混凝土力学性能试验31-32
• 3.3.2 测表观密度试验32-33
• 3.3.3 试件制作与养护33-34
• 3.4 试验结果分析34-41
• 3.4.1 影响试验结果的因素35-38
• 3.4.2 EPS颗粒含水率对轻集料混凝土的影响38-39
• 3.4.3 最佳配比39
• 3.4.4 抗压强度与密度的关系39-40
• 3.4.5 受压破坏机理40-41
• 3.5 ANSYS有限元分析对比41-43
• 3.6 成本估计43-44
• 3.7 本章小结44-45
• 第4章 新型节能墙体的非线性有限元分析45-73
• 4.1 前言45
• 4.2 混凝土材料弹塑性本构关系45-56
• 4.2.1 应力状态的Haigh-Westegaard坐标ξ，r，θ45-47
• 4.2.2 混凝土的破坏曲面47-48
• 4.2.3 混凝土的破坏模型48-56
• 4.3 混凝土结构有限元模型56-62
• 4.3.1 混凝土的非线性56-58
• 4.3.2 混凝土SOLID65单元58-62
• 4.4 ANSYS计算62-71
• 4.4.1 前处理62-65
• 4.4.2 非线性求解65-67
• 4.4.3 计算结果分析67-71
• 4.5 本章小结71-73
• 结论73-74
• 参考文献74-77
• 攻读学位期间发表的论文和取得的科研成果77-78
• 致谢78

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