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PC 复合外墙板温度变形有限元分析

  针对PC加芯外墙板在室内外温差较大时产生内外叶墙板变形差过大,而导致加速墙板裂化问题.。以延吉市气候特点为研究背景,通过环境温度应力理论分析,运用ANASYS有限元模型分析方法,建立了玻化微珠再生混凝土复合夹心墙板和普通混凝土夹心墙板的结构模型,并模拟出墙板在使用过程中经历夏季和冬季极限温度下所引发的变形行为,分析归纳其规律和特点,为减缓不利的变形行为提出技术控制措施提供借鉴和参考。

  在建筑物环境温度变化影响时,由于墙体两侧所遭受的温度变化不同,导致墙板两侧材料内部的温度应力不一致,由此引起两侧材料尺寸变化的差异,这可能造成复合墙板的弯曲变形,如果复合墙板的变形受到约束,则可能发生应力集中现象。特别是东北地区建筑物由于冬季冰冷,气温骤降时有发生,外墙外表面温度急剧下降,室内外温差的过大而产生不小的环境温度应力可能造成了建筑物产生裂缝,严重的影响墙板的耐久性的问题。

  我国开始大力推动建筑节能和保护环境的政策,因此本文提出了一种新型预制保温复合夹心墙板。研究的复合墙板由内外层玻化微珠再生混凝土、中间保温层由聚苯乙烯泡沫组成。本文利用ANASYS有限元模拟App,对新型墙板在夏季和冬季时所产生的温度应力及内、外叶墙的变形位移进行模拟分析,为以后的实际工程和变形分析研究提供参考。

  (1)玻化微珠再生混凝土夹心墙板中,内、外叶墙板起到了20%的保温作用,比普通混凝土的保温效果有着显著的提高,在冰冷严寒地区具有一定的研究价值。

  (2)玻化微珠再生混凝土分别在在夏季和冬季极限温度下,内、外墙板变形之差为2.91*10-3mm和0.42*10-3mm。玻化微珠再生混凝土夹心墙板的变形量大于普通混凝土的变形量,但差别也不是特别明显。

  (3)因室外的环境温度变化的幅度及频率远远大于室内,玻化微珠再生混凝土复合加芯墙板从夏季极限温度到冬季极限温度变化过程中,外叶墙板的变形量已达到了内叶墙板变形量的5倍。外叶墙板的耐久性问题值得进一步研究和讨论。

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