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国内 外挂墙板结构研究现状

外挂墙板框架结构由两部分结合而成,一部分是外挂墙板,另外一部分则是墙板的载体—框架结构。外挂墙板结构的连接方式一大特点就是它在和主体结构之间采用平面外连接,而框架—填充墙等结构体系与主体结构之间则是采用平面内连接。万科集团在实际项目中已经大量采用了外挂墙板结构体系,并且实践证明,采用此种结构体系可以有效提高施工速度,降低施工现场产生的建筑垃圾量。质量轻,保温效果好是外挂墙板最大的特点。实际上,外挂墙板结构的工作特性并不复杂,与框架中的填充墙有一些相近。只做维护结构,并不考虑受力。因此,研究墙板工作性能,也可以类推,把填充墙的工作特性拿来作为参考。

中国对外挂墙板的研究起步比较晚,但是国内学者取得了一些成果。李国强等对钢结构住宅体系进行过振动台试验,试验对象为墙板和墙板节点足尺模型。试验表明:此种住宅墙体有的外墙板如有可靠连接,在地震中不会破坏。外墙板与主体结构的连接受力,受墙板惯性力导致的应力影响较小,主要由层间位移造成。内墙和外墙均对主体结构的刚度有非常大的贡献。

洗巧玲等对“工业化节能建筑”住宅房屋进行抗震性能研究,进行了足尺模型的有限元分析和模拟地震振动台试验研究。试验及有限元分析结果表明,整体预制复合外墙板总体上具有较好的抗震性能,可以经受的住8度大震考验,螺栓拧紧力矩对结构的地震反应影响较小。

顾乐乐等对伊通加气混凝土墙板的节点强度、粘贴面砖墙板在经理荷载作用下的受力性能、钢框架中伊通填充墙的抗震性能以及外挂墙体的抗震性能进行了一定的研究。还做了钢结构框架中伊通板墙体和砌块墙体的模拟地震振动台试验。振动台试验表明:伊通墙板0.6g台面加速度峰值时,仍未有严重破坏。开窗洞的墙面是伊通墙板结构体系在地震下的薄弱环节。

赵玉亮等对装配式墙板式钢结构这一形式进行了有限元模拟分析以及振动台试验。得出以下主要结论:地震作用下,结构的自振频率降低,表明外挂墙板钢结构有损伤。分析表明,外挂墙板能够有效的增加钢框架结构的抗侧刚度。试验模型在楼板和柱子处出现细小的裂缝,钢框架和墙板并未出现破坏。结构的加速度在安装墙板后变小,说明外挂墙板起到了支撑的效果,能够减小钢框架模型结构的加度反应。墙板模型对输入不同地震波的响应并不一样,说明决定结构地震响应最主要的因素是自振频率和地震波的种类。同时输入三方向地震波,钢框架外挂轻质墙板的结构动力反应并非最大,表明结构自振频率是影响建筑物地震反应的最大影响因素。

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