温度-荷载耦合下建筑饰面层安全性能研究

来源 :山东建筑大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:kaji2009
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建筑饰面层是包括建筑外保温系统、建筑外饰面在内的综合性结构体系,其具有较好的保温隔热能力和装饰效果,目前已大规模应用于新建住宅以及老旧小区的改造项目。建筑饰面层使用过程中,在温度、湿度、荷载、材料属性退化以及使用年限等多方面因素影响下,会出现不同程度的开裂、空鼓、剥落现象,造成不同程度的人员伤亡和经济损失,有必要对建筑饰面层进行温度-荷载耦合情况下安全性能的研究。首先,本文对建筑饰面层所用锚栓进行了拉拔试验,以锚固方式(先植后锚、孔中注胶、先涂后植)、锚固深度(50mm、60mm、70mm、80mm)为控制变量,获得了不同工况下锚栓的拉拔承载力。采用ABAQUS有限元软件建立了承载力精细化模型,模拟数据与试验数据偏差为4.82%,与试验结果吻合度较高。结果表明:外墙保温用锚栓的锚固力与锚栓的锚固深度有关,同等条件下,锚栓锚固力随锚固深度增加呈增大趋势。其次,对建筑饰面层按类别划分为刚性饰面层、半刚性饰面层和柔性饰面层。基于锚栓拉拔试验数据和建模数据拟合结果,对饰面层结构体系进行建模分析,得出饰面层损伤演化过程与破坏机制。结果表明:建筑饰面层的保温隔热效果显著,外墙保温用锚栓在饰面层中存在热桥效应,在相同面荷载情况下,温度对饰面层的Mises主应力和法向粘结应力影响显著,温度-荷载耦合下饰面层所受应力高于单一荷载作用情况。膨胀锚栓存在热胀冷缩现象,低温环境下更易发生松动,低温对建筑饰面层的影响显著,建筑饰面层在冬季低温环境下更易发生开裂、空鼓、剥落等破坏。最后,针对饰面层安全性评价无科学性方法等问题,本文以外观与构造检测指标、材料性能检测指标和承载力检测指标为基础,对饰面层的影响因素进行分析,确定相关影响因素的权重关系,建立起较为系统的饰面层评价指标体系,以有效地对饰面层进行系统的评判。结合多孔砖、空心砖等空心砌体墙的结构特点,采用机械咬合力为主,摩擦力为辅的锚固方式,研发了新型锚固技术。
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