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第1章 绪言1

1.1 简介1

1.2 夹芯板要求2

1.3 夹芯板常用种类3

1.3.1 墙面板3

1.3.2 屋面板4

1.4 制造方法5

1.4.1 面板制造5

1.4.2 板成型过程5

1.4.3 泡沫芯材制造6

1.5 夹芯板材料7

1.5.1 面层材料7

1.5.2 芯层材料12

1.6 夹芯板的破坏模式20

1.6.1 剪切变形破坏20

1.6.2 平表面或浅压型金属面层的皱屈20

1.6.3 深压型金属面层的屈曲20

1.6.4 芯层受剪（包括粘结受剪）破坏20

1.6.5 芯层压碎破坏20

1.6.6 连接件的破坏20

1.6.7 起泡21

1.7 应用范围21

1.7.1 工业建筑——厂房建筑、仓储物流建筑、电厂设施21

1.7.2 公共建筑——运动场馆、机场建筑、展览场馆、校园建筑、剧院功能场所22

1.7.3 商业建筑——办公楼、购物中心、商业中心、实验室23

1.7.4 组合房屋——改建、扩建、加层、活动房等23

1.7.5 净化工程25

1.7.6 声屏障26

1.7.7 太阳能一体化板28

1.7.8 其他工程29

1.8 研究现状30

1.8.1 国外研究现状30

1.8.2 国内研究现状39

1.9 相关标准42

1.9.1 国内相关标准42

1.9.2 国外相关标准42

参考文献42

第2章 金属面夹芯板抗弯承载力试验研究47

2.1 芯材力学性能试验研究47

2.1.1 挤塑板材料47

2.1.2 聚氨酯材料48

2.1.3 岩棉材料48

2.1.4 玻璃丝棉材料48

2.1.5 秸秆板芯材50

2.1.6 芯材试验总结54

2.1.7 芯材密度和力学性能的关系试验55

2.2 彩钢夹芯屋面板抗弯承载力试验——荷载块加载60

2.2.1 试件方案60

2.2.2 试验结果及分析61

2.2.3 试验结论65

2.3 彩钢夹芯墙面板抗弯承载力试验——荷载块加载65

2.3.1 试件方案65

2.3.2 试验结果及分析65

2.3.3 试验结论68

2.4 彩钢岩棉屋面板夹芯板抗弯试验——真空加载68

2.4.1 单跨岩棉屋面板69

2.4.2 两跨岩棉屋面板72

2.5 彩钢墙面板夹芯板抗弯试验——真空加载75

2.5.1 单跨岩棉墙面板75

2.5.2 两跨岩棉墙面板79

2.6 彩钢玻璃丝棉屋面板夹芯板抗弯试验82

2.6.1 单跨玻璃丝棉屋面板82

2.6.2 两跨玻璃丝棉屋面板86

2.7 彩钢玻璃丝棉墙面板夹芯板抗弯试验89

2.7.1 单跨玻璃丝棉墙面板89

2.7.2 两跨玻璃丝棉墙面板92

2.8 彩钢复合夹芯板抗弯试验95

2.9 彩钢复合吸声冲孔板抗弯试验97

2.9.1 单跨玻璃丝棉冲孔墙面板（50mm厚）97

2.9.2 单跨玻璃丝棉聚氨酯复合冲孔墙面板（80mm厚）98

2.9.3 单跨岩棉聚氨酯复合冲孔墙面板（80mm厚）100

2.10 不锈钢夹芯板抗弯试验研究102

2.10.1 不锈钢玻璃丝棉夹芯板抗弯试验102

2.10.2 不锈钢岩棉夹芯板的试验结果和试验现象105

2.11 铝面夹芯板抗弯试验109

2.11.1 试验概况109

2.11.2 铝岩棉夹芯板抗弯试验110

2.11.3 铝聚氨酯夹芯板抗弯试验110

2.12 秸秆夹芯板抗弯试验112

2.12.1 试件情况112

2.12.2 试验结果113

2.12.3 试验现象113

2.12.4 总结119

2.13 相变材料夹芯板抗弯试验119

2.13.1 相变芯材压缩试验119

2.13.2 相变夹芯板抗弯试件情况及试验装置119

2.13.3 相变夹芯板试验结果120

2.13.4 总结123

2.14 结论和展望123

2.14.1 结论123

2.14.2 展望124

第3章 金属面夹芯板统一设计理论的研究125

3.1 引言125

3.2 夹芯板结构抗弯承载力的理论研究125

3.2.1 本章各符号的定义125

3.2.2 一些基本理论及近似处理126

3.2.3 均布面荷载作用下简支夹芯板抗弯承载力计算的能量法129

3.2.4 平面夹芯板计算的微分平衡法143

3.2.5 压型面板夹芯板的计算微分平衡法145

3.3 不锈钢夹芯板抗弯承载力研究151

3.3.1 不锈钢墙面板的研究151

3.3.2 不锈钢屋面板的研究156

3.4 铝面夹芯板抗弯承载力研究162

3.4.1 铝面墙面板的研究162

3.4.2 铝面屋面板的研究166

3.5 彩钢-秸秆板抗弯承载力研究170

3.5.1 秸秆墙面板的研究170

3.5.2 秸秆墙面板有限元模型介绍170

3.5.3 秸秆墙面板有限元分析170

3.6 彩钢-相变夹芯板抗弯承载力研究172

3.6.1 相变墙面板的研究172

3.6.2 相变墙面板有限元模型介绍172

3.6.3 相变墙面板有限元分析173

3.7 结论和展望175

参考文献177

第4章 非金属面结构绝缘板力学性能178

4.1 引言178

4.1.1 SIP定义178

4.1.2 SIP特性179

4.1.3 研究背景和意义181

4.1.4 国内外研究现状182

4.1.5 本章主要研究内容186

4.2 非金属面SIP力学性能的试验研究186

4.2.1 试验研究的内容和原理186

4.2.2 材性试验187

4.2.3 非金属面SIP抗弯承载力试验194

4.3 非金属面SIP有限元分析201

4.3.1 导言201

4.3.2 ABAQUS有限元分析201

4.4 非金属面SIP力学性能的理论推导206

4.4.1 导言206

4.4.2 非金属面SIP刚度的影响206

4.4.3 非金属面SIP的挠曲变形210

4.4.4 非金属面SIP最终变形公式214

4.4.5 理论公式在实际工程中的应用218

4.4.6 公式计算结果与试验结果对比222

4.4.7 有限元分析验证剪力分配系数223

4.5 结论和展望225

4.5.1 结论225

4.5.2 展望226

参考文献226

第5章 金属面夹芯板节点计算228

5.1 引言228

5.2 研究现状230

5.3 金属面岩棉夹芯组合板节点承载力的试验研究230

5.3.1 屋面板节点抗拉承载力的试验230

5.3.2 墙面板连接节点抗拉试验234

5.3.3 墙面板节点抗剪试验238

5.4 有限元或理论计算241

5.4.1 金属面夹芯墙面板节点抗拉的有限元分析241

5.4.2 屋面板节点抗拉的有限元模拟249

5.4.3 墙面板节点抗剪的有限元模拟257

5.5 节点设计公式的推导261

5.5.1 目前实际工程中采用的公式261

5.5.2 节点承载力力学公式的推导262

5.6 结论和展望278

5.6.1 结论278

5.6.2 展望278

参考文献278

第6章 金属面夹芯板受弯构件的徐变280

6.1 引言280

6.1.1 背景和意义280

6.1.2 国内外研究现状280

6.2 夹芯板徐变性能的试验研究281

6.2.1 导言281

6.2.2 短期荷载下力学性能试验281

6.2.3 徐变试验284

6.3 夹芯板徐变性能的理论研究与有限元分析287

6.3.1 导言287

6.3.2 粘弹性模型288

6.3.3 理论研究297

6.3.4 有限元分析299

6.4 结论和展望305

6.4.1 结论305

6.4.2 展望305

参考文献305

第7章 金属面夹芯板无损检伤307

7.1 引言307

7.1.1 无损检测的意义307

7.1.2 国内外研究现状307

7.2 夹芯板超声波无损检伤的研究311

7.2.1 导言311

7.2.2 超声波探伤基本理论317

7.2.3 小波分析基本理论322

7.3 结合小波分析的夹芯板超声波检伤试验332

7.3.1 导言332

7.3.2 试验概况332

7.3.3 试验现象及试验结果分析334

7.4 结论和展望341

7.4.1 结论341

7.4.2 展望341

参考文献341

第8章 金属面夹芯板的优化分析344

8.1 引言344

8.2 研究现状344

8.2.1 结构优化发展的历史回顾344

8.2.2 钢结构优化设计方法的研究现状346

8.3 优化设计原理和步骤347

8.3.1 优化设计原理347

8.3.2 优化设计步骤348

8.4 夹芯板力学有限元模型348

8.4.1 力学模型的建立348

8.4.2 材料的本构关系349

8.4.3 几何模型和单元划分349

8.4.4 加载及边界的实现350

8.5 夹芯板正常设计时的力学分析351

8.5.1 冲孔吸音岩棉聚氨酯夹芯板应力分析351

8.5.2 其他各种夹芯板受力分析计算结果353

8.6 夹芯板优化计算模型355

8.6.1 设计变量及目标函数355

8.6.2 约束条件356

8.6.3 收敛判断准则356

8.7 夹芯板优化计算结果356

8.7.1 冲孔吸音岩棉聚氨酯夹芯板的优化计算结果356

8.7.2 其他各种夹芯板的优化计算结果359

8.8 结论和展望365

8.8.1 结论365

8.8.2 展望365

参考文献365