金属面结构岩棉板力学性能的试验和理论研究

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1、硕士学位论文金属面结构岩棉板力学性能的试验和理论研究THEORETICALANDEXPERIMENTALRESEARCHONMECHANICALPROPERTIESOFSTRUCTURALROCKWOOLMETALFACEDSANDWICHPANEL杨增雨哈尔滨工业大学2015年6月国内图书分类号：TU398+.9学校代码：10213国际图书分类号：624密级：公开工学硕士学位论文金属面结构岩棉板力学性能的试验和理论研究硕士研究生：杨增雨导师：查晓雄教授申请学位：工学硕士学科：结构工程所在单位：深圳研究生院答辩日期：2014年12月授予学位单位：哈

2、尔滨工业大学ClassifiedIndex:TU398+.9U.D.C:624DissertationfortheMasterDegreeinEngineeringTHEORETICALANDEXPERIMENTALRESEARCHONMECHANICALPROPERTIESOFSTRUCTURALROCKWOOLMETALFACEDSANDWICHPANELCandidate:YangZengyuSupervisor:Prof.ZhaXiaoxiongAcademicDegreeAppliedfor:MasterDegreeinEngineeri

3、ngSpeciality:StructuralEngineeringAffiliation:ShenzhenGraduateSchoolDateofDefence:December,2014Degree-Conferring-Institution:HarbinInstituteofTechnology哈尔滨工业大学工学硕士学位论文摘要结构岩棉是一种新型芯材，采用三维纤维螺旋排列专利技术，经特殊工艺加工而成。跟普通岩棉相比，结构岩棉具有更好的力学优势。金属面夹芯板作为一种组合结构，由相对较厚的轻质芯材和较薄的高强金属面板加工而成，具备质量轻和刚度大

4、等优点。因此，将结构岩棉作为芯材加工而成的金属面结构岩棉夹芯板，具有良好的力学性能。然而，目前国内外对这种新型材料和以此为芯材的新型夹芯板的研究很少。本文结合这种新型夹芯板的实际使用情况，针对其可能经常出现的破坏模式展开试验和理论研究，从而为金属面结构岩棉夹芯板的生产和应用提供理论指导，并为结构岩棉夹芯板国家规程的编制提供参考依据。本文主要研究内容如下：对单跨均布荷载作用下的金属面结构岩棉板在正常使用极限状态和承载力极限状态下的力学理论进行研究，得到了金属面结构岩棉夹芯板在正常使用极限状态下其变形与荷载之间的关系表达式和承载力极限状态下夹芯板的承载

5、力理论计算公式。对新型材料结构岩棉的力学性能进行研究，分别对其进行了抗拉和抗压试验，得到了结构岩棉的强度和模量，为结构岩棉夹芯板的理论计算建立了数据基础。同时将结构岩棉与普通岩棉的材性试验结果进行对比，分析结构岩棉相较于普通岩棉在力学性能方面的优势。为验证理论公式的正确性和适用性，本文总共完成了18块金属面结构岩棉夹芯板和普通岩棉夹芯板在单跨均布荷载作用下的真空加载试验。通过试验值和理论计算值的对比可知试验结果与理论结果吻合良好，说明推导的理论公式是正确适用的。同时将结构岩棉板与普通岩棉板的试验结果进行比较，可以看出结构岩棉板的破坏荷载高于普通岩棉

6、板，并发现结构岩棉夹芯板因为芯材结构岩棉的模量较高，在跨中挠度达到夹芯板跨长的1/200后，承载力有较多余富，具有很好的延性。关键词：金属面夹芯板；结构岩棉；极限状态；模量-I-哈尔滨工业大学工学硕士学位论文AbstractThenewcorematerialstructuralrockwoolisproducedthroughthespecialcraftprocessingandpatenttechnologyofthree-dimensionalfiberspiralarrangement.Comparedwiththecommonrockw

7、ool,ithasbetteradvantageinmechanicalproperties.Asakindofcompositestructure,metalfacedsandwichpaneliscomposedoftwothinnerbutstrongerfacingsandonethickercorematerialin-between.Itsstructuralcharacteristicsmakeitposseslightweightandstiffnessadvantages.Sothesandwichpaneltakenthestr

8、ucturalrockwoolascorematerialwillhaveverygoodmechanicalproper