快装式高精度脱硫石膏轻质砌块装配式墙体优势分析

黄晶晶 刘琬真 杨燕 郭高峰

（河南省建科院工程检测有限公司，河南 郑州 450000）

在预制建筑物之中，虽然隔墙的体积约占构造总体积的50%，但通常不参加构造应力。因此，如何在符合基本上力学性能和隔热效能的条件之下，减少混凝土体积，提升混凝土效能，是一个亟待解决的难题。

一、数值测试设计

在实际的工程项目中，JG/T169-2016规格推荐的预制隔墙板得到了广泛的应用。孔的直径通常为58mm，平板长度为2.4m，底部连接到地板。墙板的尺寸如图1（a）所示。在预制构件的施工过程中，分别在隔板的榫和槽的接缝处涂胶和砂浆，并用玻璃纤维网布表面使隔板的两侧光滑，以确保隔板上的孔和槽隔板的位置正确，边缘整齐。在模拟测试中，榫和榫槽可以互补成规则的形状，并获得圆孔和椭圆孔的横截面,表1中显示了两个隔板的详细尺寸。

（一）数值分析模型的基本参数

隔墙墙仿真测试所用D15混凝土的弹性模量为2400KGm3，刚性硬度2.2×104nmm2，玻尔兹曼比0.16。

表1 隔墙板参数

1.力学模型

使用有限元法,用操作系统ABAQUS和fluent对表1所示的两种相隔墙板展开建模，并选择适当的单元尺寸进行网格划分。隔墙板在项目实施过程中将承受以下载荷条件：安装到位后，要承受顶梁变形、相邻隔墙板之间以及中间的压力所产生的压缩力。由运输过程中分隔墙板的堆叠引起的弯矩。根据上述应力条件，在本研究中建立载荷模型。在建模中，对顶部和侧面施加均匀载荷。考量到隔墙加装就位之后桁架轻度形变造成的压强，可在顶面设立不均匀荷载。同时，为了方便测量和较，后三种载重类别均使用位移载重。

2.热分析模型

在具体采用之中，隔墙的保温效能往往是使用者重视的热点。为了仿真有所不同分离器的保温效能，建立了下列测量建模。在长3m的空间中，在一侧安装圆形和椭圆形的孔隔板以进行热传递（室外温度为0℃）。

二、结果

（一）机械性能

尽管未使用隔墙板作为结构应力构件，它们可能仍在应力作用下破裂，这是由许多因素引起的。可以看出，在最不利的载荷下隔板的受力分析是非常必要的。

（二）刚度分析

圆孔分隔壁的整体刚度Er和椭圆孔分隔壁的整体刚度Ee为Er=σAr/ΔL（10）Ee=σAe/ΔL,其中ΔL是隔板压力均等位移的均匀表面。在模型中，将均匀位移载荷ΔL施加到隔墙的顶部，分析后提取模型的平均横截面应力σ，通过数值分析获得的截面刚度见表2。结果表明，随着孔隙率的增大，椭圆孔隔墙的刚度减小，具有较好的适应性。

表2 隔墙板刚度值

将位移载荷ΔL施加到隔墙的侧面（载荷模型2），并在分析后提取模型截面的平均应力。可以看出，椭圆孔间隔壁的刚性降低，处于良好的状态。当将不均匀的位移载荷施加到隔墙的顶部时，可以沿平板长度方向的应力集中系数趋于均匀。

本研究采用模拟试验的方法对工程中常用的直径为58mm的隔墙板进行了改进，并对其进行了改进。

结果表明：1.椭圆孔膜片孔隙率比圆孔膜片孔隙率低10.8%，膜片本身体积减少5.6%，从而减少了物料损耗。在高层建筑之中，使用隔墙板加装，不仅减少了费用，而且节省了资源。2.椭小孔隔墙的总体刚度大于圆孔隔墙，能更糟糕地应付桁架的构造形变。3.从孔处两隔板的形变分散常数来看，椭圆孔的最小形变分散常数大于小孔，椭圆孔之内有5个扇，比圆孔板的7个扇不仅减少了铸件的使用率，而且增加了形变集中点。4.热研究结果表明，椭圆孔隔墙的隔热性能比圆孔隔墙低12%左右。5.由于体重减轻，在堆叠或运输期间，在椭圆孔分隔壁的中间产生的拉伸应力小于圆孔分隔壁的拉伸应力。

结束语

总之，在便利性、成本、效率以及机械和绝热性能方面，优化后椭圆孔隔墙板具有优于圆孔隔墙板的优点。建议从小面积的预制件生产开始，生产成熟后可进行大规模的预制件生产。