可變形PVC塑料建筑模板的研究
本文關(guān)鍵詞:可變形PVC塑料建筑模板的研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:建筑模板是混凝土結(jié)構(gòu)工程施工的重要工具,建筑工程中的某些曲面鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)和一般高聳鋼筋棍凝土構(gòu)筑物在施工時(shí)都需要曲面模板。目前,國內(nèi)常用于曲面結(jié)構(gòu)施工的有木模板和鋼模板體系,但這兩種模板系統(tǒng)施工復(fù)雜、效率低。本文創(chuàng)新性地提出一種可變形PVC建筑模板,此模板不僅可以作為普通的PVC模板使用,具有塑料模板的優(yōu)點(diǎn),而且可以根據(jù)不同曲面結(jié)構(gòu)產(chǎn)生不同的變形,即可以彎曲成不同曲率反復(fù)多次使用,從根本上改變了傳統(tǒng)的曲面模板施工。該模板已申請(qǐng)國家發(fā)明專利。本文的研究內(nèi)容主要有以下幾個(gè)方面:(1)提出一種全新的曲面建筑模板的構(gòu)想:在塑料成型的模具中放置碳纖維加熱絲,然后澆鑄PVC塑料,制成可變形PVC塑料模板。該模板可通過碳纖維絲通電加熱,使塑料模板產(chǎn)生變形,斷電冷卻后定型成曲面模板。該模板可反復(fù)通電,彎曲成不同曲率的模板,重復(fù)多次使用。(2)采用有限元數(shù)值分析軟件ANSYS,模擬PVC塑料模板的加熱過程,證明構(gòu)想的可行性,為實(shí)際實(shí)驗(yàn)操作提供指導(dǎo)。模擬結(jié)果表明,通電540秒模板的整體溫度就能達(dá)到80℃。(3)通過ANSYS軟件分析可變形PVC模板的承載力和變形能力。模擬結(jié)果表明可變形PVC模板的承載力與普通PVC模板承載力相同,碳纖維對(duì)模板的力學(xué)性能影響不大,可變形PVC模板完全可以替代普通塑料模板使用;模擬可變形PVC模板在實(shí)際使用時(shí)的變形情況,其最大變形量為1.88mm遠(yuǎn)小于模板施工標(biāo)準(zhǔn)。可變形PVC模板具有良好的力學(xué)性能,完全能滿足模板施工要求。(4)通過實(shí)際實(shí)驗(yàn)證明可變形PVC塑料建筑模板的可行性。碳纖維加熱23min后可變形PVC模板溫度達(dá)到80℃,此時(shí)PVC塑料模板處于玻璃態(tài)具有很高的塑性,能夠?qū)⒛0鍙澢砂霃綖?00mm的圓弧,冷卻后形狀固定,再次通電加熱模板,可以將彎曲的模板壓成平面模板。可變形PVC模板可以重復(fù)變形以適應(yīng)不同形狀的曲面建筑施工要求。
【關(guān)鍵詞】:PVC塑料建筑模板 曲面建筑模板 ANSYS分析 力學(xué)性能 溫度場模擬
【學(xué)位授予單位】:吉林大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號(hào)】:TU755.2;TQ325.3
【目錄】:
- 摘要4-6
- Abstract6-12
- 第1章 緒論12-24
- 1.1 引言12-13
- 1.2 建筑模板概述13-17
- 1.2.1 建筑模板種類13-15
- 1.2.2 塑料模板的優(yōu)缺點(diǎn)15-17
- 1.3 曲面建筑模板概述17-20
- 1.3.1 國內(nèi)曲面建筑模板發(fā)展現(xiàn)狀17-18
- 1.3.2 國外曲面建筑模板發(fā)展現(xiàn)狀18-20
- 1.4 研究的意義和目的20-22
- 1.5 研究內(nèi)容22-24
- 第2章 可變形PVC塑料建筑模板的設(shè)計(jì)方案24-32
- 2.1 平板柔性圓柱模板24-25
- 2.1.1 柔性模板的介紹24
- 2.1.2 平板柔性圓柱模板工作原理24
- 2.1.3 柔性建筑模板的優(yōu)點(diǎn)24-25
- 2.2 可變形塑料建筑模板原型設(shè)計(jì)25-26
- 2.3 可變形建筑模板的塑料板身26-29
- 2.3.1 PVC的性質(zhì)26-28
- 2.3.2 聚氯乙烯模板的性能28-29
- 2.4 可變形塑料建筑模板加熱元件29-30
- 2.5 可變形PVC模板的優(yōu)點(diǎn)及創(chuàng)新點(diǎn)30-32
- 第3章 可變形PVC模板通電加熱有限元模擬32-45
- 3.1 有限單元法基本理論32-33
- 3.1.1 有限單元法的基本思想32-33
- 3.1.2 有限元法計(jì)算步驟33
- 3.2 ANSYS軟件概述33-35
- 3.3 可變形PVC塑料模板通電加熱有限元分析35-44
- 3.3.1 溫度場有限元分析的基本理論35-37
- 3.3.2 可變形PVC模板通電加熱有限元分析過程37-44
- 3.3.2.1 可變形PVC建筑模板模型的建立37-38
- 3.3.2.2 單元類型的選擇38
- 3.3.2.3 定義材料屬性及網(wǎng)格劃分38-39
- 3.3.2.4 施加載荷進(jìn)行求解39-40
- 3.3.2.5 ANSYS溫度模擬結(jié)果分析40-44
- 3.4 本章小結(jié)44-45
- 第4章 可變形PVC模板力學(xué)性能有限元分析45-63
- 4.1 可變形PVC塑料建筑模板承載力能力分析45-48
- 4.1.1 破壞準(zhǔn)則的選擇45-46
- 4.1.2 模板承載力有限元分析46-48
- 4.1.2.1 可變形PVC建筑模板模型的建立46
- 4.1.2.2 單元類型的選擇46
- 4.1.2.3 定義材料屬性、網(wǎng)格劃分及約束46-47
- 4.1.2.4 ANSYS模擬結(jié)果分析47-48
- 4.2 碳纖維對(duì)模板的力學(xué)性能的影響48-52
- 4.3 工程實(shí)際載荷計(jì)算52-61
- 4.3.1 模板工程設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)52-56
- 4.3.2 工程實(shí)際載荷計(jì)算56-58
- 4.3.3 工程實(shí)際載荷ANSYS有限元模擬58-61
- 4.3.3.1 定義材料屬性59
- 4.3.3.2 可變形PVC建筑模板模型的建立59
- 4.3.3.3 施加載荷進(jìn)行求解59-60
- 4.3.3.4 ANSYS模擬結(jié)果分析60-61
- 4.4 本章小結(jié)61-63
- 第5章 可變形PVC塑料模板實(shí)驗(yàn)研究63-73
- 5.1 實(shí)驗(yàn)原料63-64
- 5.1.1 塑料板身63
- 5.1.2 加熱絲63-64
- 5.2 實(shí)驗(yàn)儀器與設(shè)備64
- 5.3 實(shí)驗(yàn)方案64-66
- 5.4 實(shí)驗(yàn)步驟66-68
- 5.4.1 模具設(shè)計(jì)66
- 5.4.2 安置碳纖維66
- 5.4.3 PVC模板澆筑成型66-67
- 5.4.4 模板通電加熱67-68
- 5.5 實(shí)驗(yàn)結(jié)果68-70
- 5.5.1 模板通電時(shí)間與溫度分析68
- 5.5.2 模板變形分析68-70
- 5.6 本章小結(jié)70-73
- 第6章 結(jié)論與展望73-75
- 6.1 結(jié)論73-74
- 6.2 展望74-75
- 參考文獻(xiàn)75-81
- 致謝81
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