BFRP棒状拉结件预制混凝土夹心保温外墙板力学性能研究

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拉结件是预制混凝土夹心保温外墙板中的关键配件,起到连接内、外叶混凝土墙板和夹心保温层的作用,其在预制混凝土夹心保温外墙板中除承受预制混凝土夹心保温外墙板自重外,还承受风荷载和水平地震作用等平面外荷载。玄武岩纤维增强复合(Basalt Fiber Reinforced Polymer,简称BFRP)拉结件是一种新型拉结件,除具有FRP拉结件所拥有的性能优势外,还具有经济环保的优点。但关于BFRP拉结件预制混凝土夹心保温外墙板的研究较少,其性能有待于进行更加深入的试验研究。论文以合肥滨湖实际工程项目为背景,针对BFRP拉结件预制混凝土夹心保温外墙板性能开展试验研究,主要研究内容如下:  (1)为了研究BFRP拉结件与混凝土叶板的粘结性能,并考虑四季环境温度变化对粘结性能影响,对BFRP筋拉拔试件在不同温度下的粘结性能开展了试验研究。试验研究表明:当环境温度处于-20℃~60℃之间时,BFRP筋与混凝土间的粘结强度随温度的升高而降低;BFRP筋拉拔试件最终破坏形态为锥体-粘结复合破坏。  (2)拉结件抗剪承载力是影响预制混凝土夹心保温外墙板承载力和刚度的重要因素。对BFRP拉结件双剪试件的抗剪性能开展了试验研究,试验研究表明:双剪试件抗剪承载力较高,能够满足设计荷载要求。  (3)通过6片五种不同尺寸足尺BFRP拉结件预制混凝土夹心保温外墙板在均布荷载作用下的静力试验,研究了预制混凝土夹心保温外墙板的平面外抗弯性能,试验研究表明:预制外墙板底部点支撑的个数对预制外墙板的平面外抗弯性能有明显的影响,当点支撑间距设置合理时,外墙板表现出更好的抗弯性能。建议预制外墙板底部点支承间距以不超过4m为宜。并且BFRP拉结件预制混凝土夹心保温外墙板具有较强的组合作用。  (4)利用ABAQUS有限元软件对五种足尺BFRP拉结件夹心保温外墙板试件的抗弯性能进行了数值模拟分析,从有限元模型模拟分析得到的试件荷载-挠度曲线、内叶板混凝土塑性应变云图、设计荷载作用下BFRP拉结件应力,验证了试件的安全性以及有限元模型的合理性。
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