外墙外保温面砖饰面层抗震性能试验研究.pdf

山东建筑大学硕士学位论文 摘 要 我国建筑物能耗在全国总能耗中占有比例较高，为了落实我国可持续发展的战略目 标，实现社会环境的可持续发展，我国越来越重视建筑物的耗能问题。节能减排要求不 断地变化提高，建筑节能率要求由30%逐步提高至65%，目前75%的建筑节能标准已经开 始推广实施。在建筑物中外围护结构墙体占据很大的比重，外墙的热损耗比重较大，建 筑能耗中墙体能量损失约 50%，因此外墙外保温技术和节能材料的应用是建筑节能的主 要方式。国内外专家学者对外墙外保温系统做了大量的理论研究和试验，但主要是针对 材料本身隔热性能以及材料的防水抗火性能的研究，对于外墙外保温系统的抗震安全性 研究少之又少。当地震来临时，外墙外保温饰面层的脱落开裂不仅会大大影响建筑节能 效果，而且还会对人身以及公共设施造成二次伤害。因此对于外墙外保温系统的抗震性 能研究是非常有意义的。 本文通过对四榀粘贴不同保温材料的饰面砖外墙外保温系统框架进行拟静力试验， 来探究粘贴不同保温材料以及保温材料采用不同的粘贴率的情况下饰面砖外墙外保温系 统的抗震安全性。试验得到的结论如下： （1）框架结构砌筑填充墙外粘保温板并粘贴面砖饰面层后，在水平荷载作用下，其 受力机理与无填充墙的纯框架结构截然不同。框架与填充墙及外保温系统（包括面砖饰 面层）形成整体，共同工作，在水平荷载作用下，构件受力类似于剪力墙结构，试件两 边柱分别全部受拉或全部受压成为剪力墙的约束端柱。随着荷载增加，填充墙及外保温 系统与框架梁柱脱离，试件形成带斜撑的框架结构，填充墙和饰面层共同成为斜向受压 的杆件，框架梁柱内力也将发生变化。当荷载达到一定值斜撑受压破坏而失效，结构的 受力体系又转化为框架结构，但承载大幅度减低。 （2）在剪力墙和带斜撑的受力模式下，框架柱会产生较大的拉力，从而降低了柱及 梁柱节点的抗剪承载力，所以具有填充墙的框架结构易产生节点剪切破坏。 （3）框架填充墙结构采用酚醛板、聚苯板、岩棉板和膨胀珍珠岩板为外墙保温系统 并粘贴面砖饰面层，当粘贴率比较低时，地震作用时粘贴在框架梁柱上的饰面层会产生 脱落。如采用酚醛保温板，由于酚醛保温板强度较低，所以即使粘贴率高也可能会发生 脱落。由于斜撑效应，填充墙角部受压，饰面层宜产生破坏脱落。当采用酚醛板和聚苯 板保温材料时，由于填充墙和保温板产生剪切变形，粘贴在填充墙部位的面砖会发生脱 I 山东建筑大学硕士学位论文 落。 （4）保温材料为岩棉板和膨胀珍珠岩板时，饰面层破坏相对较轻，粘贴在填充墙上 的饰面砖除在填充墙角部脱落外，其它部位未发生面砖脱落现象。 （5）地震荷载作用下，填充墙与框架柱脱开，拉结筋被拔出，填充墙可能会整体倒 塌。 （6）粘贴率低饰面砖和保温层宜脱落，建议保温板粘贴率不宜小于50%。 关键词：饰面砖外墙外保温系统，抗震性能，框架结构，拟静力试验 II 山东建筑大学硕士学位论文 ABSTRACT Chinas building energy consumption accounts for a relatively high proportion of the countrys total energy consumption. In order to implement Chinas sustainable development strategic goals and achieve sustainable development of the social environment, China is paying more and more attention to building energy consumption. Energy-saving and emission- reduction requirements are constantly chang