一种新型连接方式下挤出成型水泥墙板的应用研究

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近年来,我国大力推广装配式建筑,其中装配式钢结构建筑因材料轻质高强、绿色环保,结构抗震性能好、空间利用率等优势被重点推广。在各类钢结构体系迅猛发展的同时,与其配套的围护体系研究却相对滞后,存在墙体在地震作用下连接不可靠、易开裂、可能坠落等问题,严重制约了装配式钢结构建筑的长远发展,也影响了建筑工业化的进程,成为当下亟待解决的问题。因此本文基于某公司研发的挤出成型水泥墙板,提出一种新型Z型钢卡柔性连接方法,采用此方法连接墙板和钢框架,并对其开展拟静力试验,考察Z型钢卡的工作性能及墙板在此连接方式下的受力特征,以期解决此类墙板的连接问题及在地震作用下的开裂问题,为钢结构建筑的应用产生积极的作用,也为工程应用提供参考。论文完成的工作及成果有以下几方面:1)结合挤出成型水泥墙板中空的特点和板材自身的力学性能,提出新型Z型钢卡柔性连接方法,并阐述了此连接方法的设计思路、连接件的选取计算方法及详细的安装工艺。2)开展了4片挤出成型水泥墙板的拟静力试验,考察Z型钢卡的连接可靠性及不同厚度及高度的墙板在Z型钢卡连接方法下的破坏现象和受力特征,分析各试件的滞回曲线、骨架曲线、刚度、耗能等指标。结果表明:当层间位移角达到罕遇地震弹塑性层间位移角限值1/50时,Z型钢卡可以保证厚度大于60mm的挤出成型水泥墙板与钢框架的可靠连接,连接节点不会出现破坏或失效现象,墙板处于弹性工作阶段。3)基于拟静力试验结果,对一装配有挤出成型水泥墙板的钢结构建筑采用有限元模拟手段,分析计算结构的动力特性,为工程应用提供更详尽的指导。参考部分图集、技术规程及施工方案,结合试验及模拟结果,给出了ECP墙板采用Z型钢卡连接方法时在建筑各重要部位的构造措施及施工建议,详细介绍了墙板与框架梁的连接构造、墙板与框架柱之间空隙的处理、墙板拼接板缝的处理、墙板在窗洞口处连接构造、墙板与门框的连接构造、墙板在勒脚处构造等。
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