冷弯薄壁型钢单面覆石膏板组合墙体抗剪性能研究

冷弯薄壁型钢

2018年第5期 单面石膏板组合墙体位移等值线图（图三） 单面刨花板组合墙体位移等值线图（图四） 石膏板和刨花板双面组合墙体位移等值线图（图五） 【摘要】弯薄壁型钢具有构件强度较高、质量均匀、安装较为便利，防 腐性能较好，可回收等优点，是一种经济高效型的材料，地震、风荷等 水平荷载的作用主要由组合墙体承担，在住宅房屋建筑中使用较为广 泛。通过对三种组合墙体单面定向刨花板、单面石膏板和一面石膏板 另一面刨花板的研究分析，有限单元法能够有效的分析组合墙体材 料、种类、高度等各种相关因素对其自身承载力的影响，根据相关的数 据分析表明，影响最大的是墙面板材料，其影响最小的是钢材强度。对 接下来，笔者将运用有限单元法对冷弯薄壁型钢结构住宅组合墙体受 剪性能进行简单的分析，希望能够为相关的研究提供有价值的参考。 【关键词】冷弯薄壁型钢结构；住宅组合；受剪性能

采用ansys有限元软件对无开洞、开门洞的冷弯薄壁型钢立柱组合墙体的抗剪性能进行了分析。在建立有限元模型时,选用塑性壳单元,考虑到材料非线性和几何非线性的影响,采用耦合模拟自攻螺钉连接。通过与试验数据对比,先验证有限元方法的正确性,然后采用此方法分析了开门洞的组合墙体和无开洞组合墙体抗剪性能。结果表明,在无开洞时墙体呈脆性破坏,而有门洞时则呈延性破坏;开门洞组合墙体抗剪承载力和初始剪切模量随门洞宽度增大而显著降低,随门洞高度增大则减小幅度较少。

对无竖向力水平单调加载和有竖向力低周反复加载两种加载方式下的2榀高强冷弯型钢骨架带交叉支撑墙体抗剪性能进行足尺试件试验研究。在单调加载墙体模型得到试验充分验证的基础上,对影响墙体抗剪性能的5个因素进行有限元参数分析。分析结果表明:立柱间距、交叉支撑截面对墙体抗剪承载力影响较小;随立柱截面尺寸的增大,墙体抗剪承载力增加;随竖向荷载值的增加,墙体抗剪承载力降低;单面设置交叉支撑墙体比双面设置交叉支撑墙体的承载力降低幅度较大。

为了解组合墙体-楼盖梁规程连接体系(cs)和新型连接体系(ns)的力学性能,采用ansys软件建立了有限元模型,并对不同轴压比下的cs体系、不同连接角钢厚度下的ns体系进行了低周往复加载模拟,得到了两类体系的骨架曲线、承载力特征值等结果。结果表明:轴压比增加,cs体系承载力降低,且降幅增大,延性系数减小;连接角钢厚度在0.8~2倍墙架柱构件厚度范围内时,角钢厚度增加,ns体系承载力提高;其中角钢厚度为1.2~1.5倍的墙架柱构件厚度时,体系延性系数有最大值;当角钢厚度超过2倍墙架柱构件厚度后,体系承载力变化不大。

介绍单颗自攻螺钉连接件和多颗自攻螺钉连接件的试件制作、加载装置及它们抗剪承载力的试验全过程。根据试验过程和破坏现象,总结不同试件的荷载变形曲线、抗剪承载力试验值及破坏模式。依据各国规范及相关文献,结合试验数据,验证中国规范gb50018—2002及美国aisi规范对于计算单颗螺钉抗剪承载力的可行性及可靠性。通过探讨不同母材厚度、不同螺钉数目、不同螺钉排列方式及不同螺钉间距对自攻螺钉连接抗剪承载力的影响,总结得到自攻螺钉连接抗剪试验破坏的几个阶段、主要破坏模式和影响因素:(1)螺钉数目及间距是影响自攻螺钉连接抗剪性能的最主要因素;(2)螺钉排列方式对连接的抗剪性能影响较小;(3)在某些破坏模式下,母材厚度也是影响连接件抗剪性能的主要因素之一。通过对试验数据统计分析,发现自攻螺钉群的抗剪承载力具有"群体折减效应",并给出能反映"群体折减效应"的螺钉群效率系数的分布范围,发现螺钉间距及数目也是影响效率系数的主要因素。

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对24根两种截面形式为ts40和ts61的g550高强冷弯薄壁型钢帽型截面两跨连续檩条进行了受弯性能试验研究,并在此基础上利用有限条软件cufsm结合直接强度法对两种截面两跨的试验檩条进行了极限承载力的计算,计算结果与试验结果吻合较好。同时,采用非线性有限单元法对各试件进行模拟分析,并与试验结果进行比较。结果表明:大部分试件的试验极限承载力均略高于直接强度法计算得到的极限承载力,用直接强度法进行高强冷弯薄壁型钢帽型截面两跨连续檩条的设计是可行的,且计算结果偏于安全;有限元分析得到的各试件极限承载力和试验结果吻合较好,有限元分析方法能很好地模拟高强冷弯薄壁型钢帽型连续檩条的受力性能,计算结果具有较高的精确度。

由冷弯薄壁型钢组成的受压板组体系中,某一薄弱板件先发生屈曲时,将受到相邻板件的约束而延缓板组整体屈曲的发生,或促使交界板件提前屈曲。国外20世纪七八十年代对这一现象首先进行了研究,成果在各国钢结构规范中有所体现；国内九十年代也开始涉及这一领域,相应研究被我国相关规范采纳。对国内外板组效应研究进行了综述,并对未来组合截面局部板组屈曲研究方向进行了展望。

冷弯薄壁型钢-osb板楼盖的试验研究——为研究冷弯薄壁型钢-osb板组合楼盖的承载力和延性性能，对其进行了足尺静力试验，得出了受力性能的一般规律．试验结果表明，用自攻螺钉连接的卷边c型钢和osb板能够共同工作，并具有较高的承载力和较好的廷性性能，能够满足...

为研究冷弯薄壁型钢—osb板组合楼盖的承载力和延性性能,对其进行了足尺静力试验,得出了受力性能的一般规律.试验结果表明,用自攻螺钉连接的卷边c型钢和osb板能够共同工作,并具有较高的承载力和较好的延性性能,能够满足多层轻钢住宅的楼面承载力要求.

http://www.***.*** -1- 高强冷弯薄壁型钢墙架结构受剪性能影响因素研究 鲍文可，王闲权，马广阅 武汉理工大学土木工程与建筑学院，武汉（430070） e-mail：cocobao2356@163.com 摘要：本文采用有限元法对冷弯薄壁型钢单榀墙架结构的进行受剪性能的分析。建立模型 时同时考虑材料和几何非线性，采用弹塑性189梁单元，自攻螺栓采用耦合模型。通过改变 已建立的有限元模型中墙架柱间距、墙架高宽比、自攻螺丝间距等影响墙架受剪性能的参数， 得出结论：随着墙架柱间距增大、墙架高度增大、自攻螺栓间距增大整个墙架结构的受剪性 能明显减小，在有“k”型支撑的高强薄壁型钢墙架结构中，合适的墙架柱间距、合适的墙架 尺寸以及支撑体系，对墙架结构的受剪性能有很大的影响。 关键词：高强冷弯薄壁型钢；墙架结构；受剪性能；有限元分析；低

冷弯薄壁型钢檩条与墙梁的设计

冷弯薄壁型钢是一种轻型材料,由于具有卓越的结构性能和延性而广泛地运用于房屋建筑.为了推广这种材料.本文作者通过多个政府基金会及英国、香港的钢结构制造商及供应商的资助,对冷弯薄壁型钢结构进行了一系列的科技研究和产品开发。本文旨在对这些研究项目及主要成果进行介绍

低层冷弯薄壁型钢结构住宅体系——详细介绍了冷弯薄壁型钢结构住宅体系的组成、材料、基本构件形式、一般构造、楼盖构造、墙体构造、屋盖构造、紧固件连接要求，以及该结构体系的保温隔热、隔声、防火与防护、防潮、管道与电线安装等具体构造措施；同时还根据冷...

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