自保温混凝土结构体系抗震节能性能探究

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1、自保温混凝土结构体系抗震节能性能探究　　摘要：近年来我国经济的快速发展加大了对能源的需要，使得能源已经成为我国经济持续发展的制约因素，需要通过节能来缓解我国能源紧张，建筑节能设计是解决这一矛盾的重要手段。通过对自保温混凝土及其框架结构体系的分析，指出玻化微珠整体式保温隔热建筑体系具有较好的节能效果，并采用有限元对其抗震性能进行分析，表明其具有良好的节能抗震效果，是一种良好的自保温结构体系，具有良好的应用价值。关键词：自保温；房屋结构；抗震；节能中图分类号：TU758.1文献标识码：A文章编号：0引言7自上世纪70年代产生了石油危机以后，节能成为世界各国关注的热点。建筑能耗在各

2、国的能源消耗中占相当大的比例，普遍超过25%，而且其需要增长超过了能源生产的增长，严重制约了经济的发展。从技术层面上看，推进建筑节能工作可以从采取在建筑外围护结构上采取节能措施、建筑整体设计规划、提高建筑运行的能源效率等三个方面推进，但其中最有效也是应用最普遍的措施是提高外围护结构的保温隔热性能[1]。因此，经济效益高、安全可靠、耐久性好的外墙保温体系可以有效减少外墙热损失，成为建筑节能研究的重点。1我国建筑保温节能的重要性从目前我国常用的石油、天然气、煤炭等化石燃料储量来看，我国的能源资源十分短缺。随着近年来我国经济的快速发展对能源需要的日益增长，能源已经成为制约我国经济持

3、续发展的最大因素。建筑能源消耗作为我国建筑消耗的重要方面，是各种节能途径中潜力最大、最为直接有效的方式，成为缓解我国能源紧张，解决社会经济发展与能源供应不足这对矛盾的最有效措施之一。由于我国对建筑物的保温、隔热、气密性重视不够，使得建筑物的保温、隔热和气密性大部分都很差，采暖系统热效率普遍偏低，导致我国大部分建筑的能耗消耗都很高，即使新建建筑中也有大量建筑没达到国家建筑节能设计标准[1]。随着我国建设资源节约型、环境友好型社会的推进，建筑节能作为其重要的内容，加强对建筑节能的控制显得越来越重要。保温材料是建设节能建筑的基础，通过对建筑的合理设计和保温材料的合理利用，可以充分发

4、挥保温材料的作用，提高建筑的保温、隔热效果，从而降低建筑的能源消耗[2]。2自保温混凝土及框架结构体系2.1自保温混凝土7在建筑工程中，保温材料是指常温下导热系数小于0.233W/(m·K)的材料，一般可以分为有机保温材料和无机保温材料两种。有机保温材料以其轻质和优异的保温、隔热和吸声等性能以及灵活多样的应用形式受到建筑设计师和施工人员的青睐，且在我国的建筑施工领域应用越来越广泛，但有机保温材料普遍存在高温易软化、防火性能差等缺陷。因此，从长远来看，无机保温材料尽管或多或少有些缺陷，但仍将是我国建筑保温材料研究的重点，需要通过提高生产技术、添加其他材料形成复合材料或开发新产品

5、等方法来增强其优良性能以及克服其缺陷。随着我国建筑保温材料研究的深入，研发泡沫混凝土、轻珠混凝土、陶粒混凝土、复合保温混凝土结构体系、模网混凝土等许多具有保温性能的混凝土材料[3]。2.2自保温混凝土框架结构体系玻化微珠保温混凝土是在常规混凝土中加入一种轻质绝热保温材料玻化微珠及一些掺合料和添加剂拌合而成。玻化微珠保温混凝土框架结构保温体系是由玻化微珠保温混凝土框架梁、柱及基础构成平面框架，各平面框架再由连梁联系起来，形成空间结构；由玻化微珠保温混凝土楼面板和屋面板以及玻化微珠保温砌块构造的围护结构而形成的一种建筑结构保温体系。该体系具有自重轻、保温性好、抗震性能优、结构合理

6、、房间布置灵活、有效使用面积较大等特点。7使用该混凝土进行主体结构设计、施工的同时就完成了保温工程的设计、施工，不仅可以简化建筑物保温工程的设计、施工过程，还可以实现清水混凝土的效果，能大量节约保温工程的设计、建造费用；尤其能使建筑物结构减轻自重，受力更加合理，避免一般保温工程主体结构与保温层由于结合不牢固而开裂破坏造成的质量、安全事故。采用自保温混凝土在为广大业主节约建筑物建造费和经常使用费的同时，还给商品混凝土厂商及建筑工程承包商带来巨大的经济效益，对推动实现我国建筑节能实现65%的目标有巨大的社会效益。3自保温混凝土框架结构的抗震节能性能分析3.1自保温混凝土框架结构的

7、抗震性能苏州市中德实业有限公司办公楼设计图纸如图1所示，工程抗震设防烈度为8度，设计地震分组为第一组，设计基本地震加速度为0.29，特征周期为0.45s，建筑场地类别Ⅲ类。模态分析用于确定设计结构的振动特性，即结构的固有频率与振型，它们是承受动态载荷结构设计中的重要参数，也是后面进行谱分析的前期分析过程。采用有限元软件对玻化微珠保温混凝土框架结构和普通混凝土框架结构进行模态分析和谱分析，比较其在动力特性以及抗震性能方面的差异。图1苏州市中德实业有限公司办公楼设计图7通过模态分析发现玻化微珠保温混凝土剪力