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装配式夹心保温复合板是由保护层(外叶板)、保温层(保温板)、密肋复合板(内叶板)和连接件组成。在外叶板和内叶板之间分布有连接件,连接件一端插入内叶板肋梁、肋柱中,中间穿过保温层,另一端锚入外叶板中。装配式夹心保温复合板具有承重、围护和保温一体化的作用,是一种新型节能复合板。外叶板作为复合板结构层的附属物,其对整体结构的动力特性和地震荷载下的响应影响尚不清晰。本文对装配式夹心保温复合板结构示范工程的动力特性和地震响应展开研究,主要内容和结论如下:
(1)采用脉动法,利用动态信号测试分析系统,对装配式夹心保温复合板结构小高层住宅楼进行结构动力测试,得到结构前四阶自振周期。建立装配式夹心保温复合板结构数值模型进行模态分析,得到前五阶自振周期,与结构动力测试所得自振周期相比,两者误差较小。建立不带外叶板结构数值模型,并与带外叶板结构模型结果进行对比,带外叶板结构与不带外叶板结构第一自振周期比为1.03,前三阶振型形状相似。
(2)选取人工波、Taft波、EL-Centro波对装配式夹心保温复合板结构进行弹性及弹塑性时程反应分析。结果表明:Taft波的频谱特性与该结构的特性最相近;结构的第五层为层间位移最大;结构变形为弯剪型;弹性时程分析中,最大层间位移角为1/1576rad,小于复合板结构8度小震时的抗震要求;弹塑性时程分析中,最大层间位移角为1/256rad,小于复合板结构8度大震时的抗震要求,装配式夹心保温复合板结构具有较强的抗倒塌能力。
(3)对不带外叶板的复合板结构模型进行弹性时程分析,通过加速度响应和位移响应两个方面对比分析外叶板对结构地震响应的影响。研究结果表明:不带外叶板结构在不同地震波作用下最大加速度值、动力放大系数及位移均小于带外叶板结构;外叶板增大了结构在地震作用下的反应。
(4)利用PKPM结构设计软件建立装配式夹心保温复合板结构模型,考虑不同外叶板容重对结构的影响,得到装配式夹心保温复合板结构模型在计算结构地震作用时,装配式夹心保温复合板结构周期折减系数取0.81-0.83,外叶板简化计算系数取1.2-1.3。
(1)采用脉动法,利用动态信号测试分析系统,对装配式夹心保温复合板结构小高层住宅楼进行结构动力测试,得到结构前四阶自振周期。建立装配式夹心保温复合板结构数值模型进行模态分析,得到前五阶自振周期,与结构动力测试所得自振周期相比,两者误差较小。建立不带外叶板结构数值模型,并与带外叶板结构模型结果进行对比,带外叶板结构与不带外叶板结构第一自振周期比为1.03,前三阶振型形状相似。
(2)选取人工波、Taft波、EL-Centro波对装配式夹心保温复合板结构进行弹性及弹塑性时程反应分析。结果表明:Taft波的频谱特性与该结构的特性最相近;结构的第五层为层间位移最大;结构变形为弯剪型;弹性时程分析中,最大层间位移角为1/1576rad,小于复合板结构8度小震时的抗震要求;弹塑性时程分析中,最大层间位移角为1/256rad,小于复合板结构8度大震时的抗震要求,装配式夹心保温复合板结构具有较强的抗倒塌能力。
(3)对不带外叶板的复合板结构模型进行弹性时程分析,通过加速度响应和位移响应两个方面对比分析外叶板对结构地震响应的影响。研究结果表明:不带外叶板结构在不同地震波作用下最大加速度值、动力放大系数及位移均小于带外叶板结构;外叶板增大了结构在地震作用下的反应。
(4)利用PKPM结构设计软件建立装配式夹心保温复合板结构模型,考虑不同外叶板容重对结构的影响,得到装配式夹心保温复合板结构模型在计算结构地震作用时,装配式夹心保温复合板结构周期折减系数取0.81-0.83,外叶板简化计算系数取1.2-1.3。