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本文对现浇保温墙板的受力性能进行了试验研究和数值模拟分析。其中数值分析采用目前通用的大型非线性有限元分析软件ANSYS。并将试验结果和数值分析结果进行对比研究,得出了一些有价值的结论。主要研究内容如下:
⑴通过对现浇保温墙板与CL墙板进行受剪试验和受弯试验,将其开裂荷载、极限荷载、裂缝发展情况、荷载-挠度曲线等变化规律进行对比研究,探讨现浇保温墙板的受力性能和特点。试验结果表明现浇保温墙板与CL墙板的差别在于中间层插筋方式的不同,而现浇保温墙板的插筋方式可以有效地协调两侧混凝土的变形,拥有与CL墙板同样较高的刚度和承载能力。并且该现浇保温墙板在施工工艺上比较简便,具有研究价值。
⑵利用ANSYS有限元分析软件对试验的全过程进行分析。有限元分析结果与试验结果吻合的较好,有限元模型分析中极限荷载偏小,而墙体刚度大于试验得到的墙体刚度,加载初期相差较多,后期逐渐接近。裂缝发展的各个阶段形式基本一致。
⑶根据现浇保温墙板的有限元模型,绘制了墙板在荷载作用下的荷载-挠度曲线,呈双折线型。钢筋与混凝土协同工作,插筋作为上下层混凝土的连接件,起着内力传递的作用,从而保证上下层细石混凝土板能够协同工作。并且得出各个参数对现浇保温墙板受力性能的影响规律:墙板跨度越宽,则墙板应力、钢丝应力、插筋应力以及变形均越大;混凝土板厚和聚苯板厚度增加有利于提高墙板的承载能力;插筋配筋量对各项指标有一定的影响,但是当达到能够提供足够的抗剪切能力时,增加其插筋的配筋量,就没有太大影响;墙板与主体结构相连的部位是整个墙板应力最高部位,有应力集中现象,对该部分应进行适当加强。