夹心保温复合墙体抗震性能研究与热工性能分析

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夹心保温复合墙体由内叶墙、保温层、空气间层、外叶墙和防腐(防锈)连接件构成的墙体。这种墙体集承重、保温和装饰于一体,特别适用于寒冷和严寒地区的建筑外墙,以及有保温隔热要求的墙体。从其综合功能尤其是耐久性能来看,夹心墙是节能墙体中的佼佼者。夹心复合墙可应用于砌体结构承重墙体、框架结构自承重墙体和剪力墙结构外墙体,通过合理的设计与构造,不仅可以应用于多层建筑,也可应用于高层建筑外墙。目前,对夹心保温复合墙体的研究主要集中在配筋混凝土砌块复合节能墙体抗震性能的研究,对应用于寒冷和严寒地区高层建筑中的节能墙体的抗震性能试验与研究在国内开展较少。因此,对高层建筑中夹心保温复合墙体的抗震性能研究具有重大的意义。   本文通过对装饰砌块与剪力墙植筋的间距和种类、保温材料的材质选择等设置的不同,进行了3个装饰砌块夹心保温复合墙体试件低周反复加载试验,研究在低周反复荷载作用下装饰砌块与剪力墙的整体工作状态。主要包括试件的破坏形态、破坏过程、承载能力、延性和耗能能力等。各试件最终破坏形态为弯曲破坏;试件的延性性能良好,极限位移角按位移控制都达到了1/45,均大于1/120,满足《建筑抗震设计规范》中对剪力墙结构大震作用下的变形能力要求。试验结果表明装饰砌块与剪力墙协同工作良好,达到了不先于剪力墙倒塌或是过早倒塌的要求。   本文对内叶墙分别为钢筋混凝土剪力墙和配筋砌块剪力墙在不同保温材料(聚苯板或聚氨酯)的夹心保温复合墙体的传热系数进行了计算及对比分析,同时对不同保温层厚度的新型夹心保温复合墙体及传统夹心保温复合墙体的平均传热系数进行了计算及对比分析,结果表明选择良好的保温材料和新型的结构形式是提高墙体隔热保温性能的最有效途径。同时分析了在一定模型参数下达到国家节能标准规定下对保温材料种类的选择和保温材料厚度的选择。   本文的成果可为夹心保温复合墙体在剪力墙和框架一剪力墙高层建筑中的应用提供参考。
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