菱鎂輕質(zhì)墻板用于外墻的力學性能研究.pdf

1、近年來，隨著建筑節(jié)能技術(shù)的推廣和國家墻改政策的實施，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。其以輕燒氧化鎂、氯化鎂、硅、鈣等復合膠凝材料為主體，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、抗壓強度較低，墻板開裂后其保溫隔熱性能和抗風性能下降較多。起初主要應

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荷載，當菱鎂輕質(zhì)墻板用于高層建筑外墻時，必須對其在風荷載作用下的受力性能進行試驗研究。
　　本文通過抗壓強度和抗彎強度試驗對菱鎂輕質(zhì)墻板的力學性能進行了試驗研究，得到抗壓強度和其在均布荷載下的抗彎強度，對墻板的承載力和裂縫開展情況作了詳細記錄。試驗結(jié)果表明菱鎂輕質(zhì)墻板的力學性能指標已達到國家規(guī)范的標準

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荷載作用，試驗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測得墻板的開裂荷載和極限荷載。試驗結(jié)果表明墻板與框架的連接方式對墻板的承載力影響較大，菱鎂輕質(zhì)墻板的強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。同時運用有限元軟件ANSYS進行數(shù)值模擬，對比分析理論結(jié)果與試驗結(jié)果，發(fā)現(xiàn)試驗值與模擬值擬合較好。
　　

4、采用ANSYS建立了4個框架結(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)分析和時程分析，研究其在重力作用、風荷載作用和地震作用下的受力性能。對比分析純框架結(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計提供一定