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外墙外保温体系温度分布及应力的相关性研究

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第1章绪论

1.1引言

1.2外墙外保温的组成概况

1.3外墙外保温技术的发展现状和发展趋势

1.3.1外墙外保温技术的国外研究现状

1.3.2外墙外保温技术的国内研究现状

1.4本课题研究的意义和内容

1.4.1本课题研究的目的和意义

1.4.2本课题研究的内容

1.5本章小结

第2章聚合物砂浆的耐久性研究

2.1试验条件及方法

2.1.1试验条件

2.1.2聚合物砂浆的试验方法

2.2实验结果及分析

2.2.1实验结果

2.2.2试验结果的处理及分析

2.3机理分析

2.3.1聚合物改性微观机理分析

2.3.2冻融循环和水热循环破坏机理分析

2.4本章小结

第3章外保温系统温度的监测和分析

3.1试验监测方案

3.1.1试点概况

3.1.2试验方案

3.1.3保温墙体构造及测点的布置

3.1.4施工中的技术要点

3.1.5测试仪器

3.2温度变化结果及分析

3.2.1典型日的选取

3.2.2夏季日温差大的典型日数据及分析

3.2.3夏季骤雨典型日数据及分析

3.2.4冬季温差大的典型日数据及分析

3.3本章小结

第4章温度变形和温度内力分析的有限元单元法

4.1温度的基本理论

4.1.1传热基本理论

4.1.2维护结构传热过程

4.1.3温度场的基本理论

4.2温度作用的计算方法

4.2.1温度应力的基本概念

4.2.2温度应力与变形的关系

4.2.3墙体温度作用计算方法

4.3 ANSYS热分析简介

4.3.1 ANSYS稳态热分析

4.3.2 ANSYS瞬态热分析

4.3.3线性与非线性

4.4 ANSYS热—结构耦合分析

4.5外墙外保温体系的有限元模拟结果及分析

4.5.1分析模型及假设

4.5.2分析主要步骤

4.5.3模拟结果及分析

4.6减少应力的措施

4.7本章小结

结论及展望

参考文献

攻读硕士学位期间所发表的学术论文

致 谢

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摘要

目前,建筑节能现已成为节能系统工程的重要环节,而改善和提高围护结构的保温性能是建筑节能的重点。外墙外保温技术作为一种先进的、有应用前景的保温节能技术,因具有适用范围广、技术含量高、保护主体结构、延长建筑物寿命、基本可以消除“热桥”现象等特点,近年来得到了广泛的应用。 外墙外保温系统在我国北方的传统采暖区得到了迅猛发展,随着近年的应用,专家们也渐渐关注该系统的耐久性。外墙外保温系统在长期经受干-湿、冻-融、冷-热、高温-降雨的循环变化下,各个结构层的温度的变化以及由此引起的结构层应力的大小,在国内还没有进行系统的研究。本论文主要针对由昼夜、季节引起的室外温差变化对聚合物砂浆以及整个外墙外保温系统的各个构造层产生的作用进行研究。 本论文首先对外墙外保温系统聚合物砂浆分别经过20次和30次冻融循环和水热循环后的力学性能的变化进行了研究,比较两种循环对聚合物砂浆的影响程度并进行破坏机理分析。然后重点对四种不同饰面、不同做法的外墙外保温系统在北京地区实际室外环境下的各个构造层的温度分布进行长年期的不间断的连续实际测定,研究了外保温系统的温度分布及变化规律,并分析了影响外保温体系温度分布的因素。最后,应用ANSYS有限元分析软件分别对系统、聚合物砂浆、瓷砖和瓷砖粘结剂以及它们之间的相互作用进行热.结构模拟分析,得出外保温系统的温度场分布规律及温度变化产生的位移、剪切力和应力。不论在高温情况下还是在温差比较大的情况下,聚合物砂浆处较易产生最大的应力,是最不利位置。提出改进的措施,对实际工程起到了一定的指导作用。

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