低層冷彎薄壁型鋼龍骨式住宅結(jié)構(gòu)抗震性能研究進(jìn)展

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高強(qiáng)冷彎薄壁型鋼龍骨式結(jié)構(gòu)是一種新型結(jié)構(gòu)形式,主要適用于3層及3層以下的建筑。材料較高的屈服強(qiáng)度(fy=550mpa)使得此類構(gòu)件有較高的承載能力,但在目前我國(guó)的冷彎薄壁鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范中沒(méi)有對(duì)這類高強(qiáng)材料的計(jì)算、設(shè)計(jì)方法。通過(guò)比較中國(guó)規(guī)范、澳大利亞相應(yīng)規(guī)范和試驗(yàn)研究結(jié)果,探討軸壓立柱計(jì)算方法中的問(wèn)題。

研究低層冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)住宅體系的抗震性能是進(jìn)行該類結(jié)構(gòu)體系推廣應(yīng)用的關(guān)鍵。本文基于ansys軟件建立了低層冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)房屋體系骨架的有限元模型,考慮了冷彎薄壁型鋼構(gòu)件及樓板等構(gòu)件。分別分析了該結(jié)構(gòu)體系在考慮設(shè)防烈度為7度、8度多遇地震組合下結(jié)構(gòu)的彈性時(shí)程反應(yīng),以及結(jié)構(gòu)在設(shè)防烈度為7度、8度罕遇地震組合下的彈塑性時(shí)程反應(yīng)。結(jié)果表明,考慮7度、8度多遇地震作用組合時(shí),結(jié)構(gòu)的彈性層間位移由風(fēng)荷載起控制作用,而在罕遇地震作用下,結(jié)構(gòu)彈塑性層間側(cè)移則由地震作用控制?？傮w上,該類結(jié)構(gòu)在7度、8度多遇及罕遇地震作用下其彈性及彈塑性層間側(cè)移均可滿足現(xiàn)行規(guī)范要求,該類結(jié)構(gòu)體系具有良好的抗震性能。

低層冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)住宅在地震區(qū)具有較廣泛的應(yīng)用前景,本文通過(guò)有限元分析軟件sap2000建立有限元模型計(jì)算分析并與傳統(tǒng)鋼框架結(jié)構(gòu)比較,得出了冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)整體抗震性能更優(yōu)的結(jié)論,同時(shí)對(duì)該結(jié)構(gòu)組合墻體的抗剪性能進(jìn)行了分析,根據(jù)墻體覆面板和龍骨共同承擔(dān)水平荷載的特性,建議在抗震設(shè)計(jì)中,將結(jié)構(gòu)抗側(cè)力構(gòu)件設(shè)計(jì)成兩道防線抵御地震作用。

詳細(xì)闡述了低層冷彎薄壁輕鋼龍骨結(jié)構(gòu)體系,以及桁架、墻體、樓面梁、屋面支撐、墻面支撐、樓面支撐的設(shè)計(jì)方法,并以工程實(shí)例講解了其具體應(yīng)用,為類似工程的設(shè)計(jì)提供參考。

冷彎薄壁型鋼龍骨式結(jié)構(gòu)住宅體系節(jié)能介紹

四川汶川大地震后,大量的災(zāi)區(qū)房屋急需要重建,低層冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)住宅體系是一種理想的選擇。以某鋼結(jié)構(gòu)企業(yè)捐獻(xiàn)給災(zāi)區(qū)的兩層冷彎薄壁型鋼小學(xué)試點(diǎn)房為研究對(duì)象,按照現(xiàn)行的建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范,基于單片墻體的抗剪能力,采用底部剪力法進(jìn)行了整體結(jié)構(gòu)的抗震性能分析。結(jié)果表明,該建筑所采用的組合墻體構(gòu)造能滿足我國(guó)規(guī)范的抗震設(shè)防要求,此類結(jié)構(gòu)體系適合建造于災(zāi)區(qū)。

低層冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)抗震性能分析——四川汶川大地震后，大量的災(zāi)區(qū)房屋急需要重建，低層冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)住宅體系是一種理想的選擇。以某鋼結(jié)構(gòu)企業(yè)捐獻(xiàn)給災(zāi)區(qū)的兩層冷彎薄壁型鋼小學(xué)試點(diǎn)房為研究對(duì)象，按照現(xiàn)行的建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范，基于單片墻體的抗剪能力...

為了研究冷彎薄壁鋼結(jié)構(gòu)住宅組合墻體抗震性能,對(duì)四面組合墻體進(jìn)行了豎向和水平低周反復(fù)加載試驗(yàn),得到了幾種組合墻體的抗震承載能力指標(biāo)和位移延性系數(shù)u、耗能系數(shù)e等抗震性能指標(biāo).試驗(yàn)分析結(jié)果都表明,在滿足承載能力的條件下,組合墻體骨架截面尺寸的增大對(duì)提高墻體的抗震承載能力沒(méi)有效果,但延性系數(shù)和耗能系數(shù)有所提高.雙面覆板的組合墻體的抗震承載能力是單面覆板組合墻體的抗震承載能力的2倍,且延性系數(shù)和耗能系數(shù)提高很多.

運(yùn)用有限元分析軟件sap2000建立了不同層數(shù)的冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)住宅三維空間整體模型,分析了冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)住宅在抗震設(shè)防烈度為7、8度時(shí)的結(jié)構(gòu)響應(yīng)。結(jié)果表明,冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)整體性較好,層間位移角的峰值符合我國(guó)現(xiàn)行規(guī)范要求。在8度及以下抗震設(shè)防地區(qū),所構(gòu)建的冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)住宅體系可建到6層,限制高度為18m。

冷彎薄壁型鋼

冷彎薄壁型鋼

低層冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)住宅體系——詳細(xì)介紹了冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)住宅體系的組成、材料、基本構(gòu)件形式、一般構(gòu)造、樓蓋構(gòu)造、墻體構(gòu)造、屋蓋構(gòu)造、緊固件連接要求，以及該結(jié)構(gòu)體系的保溫隔熱、隔聲、防火與防護(hù)、防潮、管道與電線安裝等具體構(gòu)造措施；同時(shí)還根據(jù)冷...

為了研究冷彎薄壁型鋼住宅結(jié)構(gòu)平面質(zhì)量中心、樓層形心與剛度中心偏差較大時(shí),結(jié)構(gòu)整體扭轉(zhuǎn)效應(yīng)的不利影響,將樓層平面內(nèi)水平荷載(風(fēng)、地震)作用下結(jié)構(gòu)位移分解為平動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)2種狀態(tài),得到相應(yīng)狀態(tài)下各組合墻體所承擔(dān)的剪力,然后將其效應(yīng)進(jìn)行疊加,推導(dǎo)出了結(jié)構(gòu)的線彈性層間扭轉(zhuǎn)角及組合墻體剪力和側(cè)移變形計(jì)算公式。對(duì)某冷彎薄壁型鋼多層住宅結(jié)構(gòu)在水平荷載作用下的層間扭轉(zhuǎn)效應(yīng)進(jìn)行了簡(jiǎn)化計(jì)算,并運(yùn)用ansys進(jìn)行了數(shù)值模擬分析。結(jié)果表明:水平扭轉(zhuǎn)效應(yīng)對(duì)該類結(jié)構(gòu)影響顯著,簡(jiǎn)化計(jì)算公式和有限元程序數(shù)值模擬所得結(jié)果具有較好的一致性,簡(jiǎn)化計(jì)算公式可供實(shí)際工程中對(duì)該類結(jié)構(gòu)整體扭轉(zhuǎn)效應(yīng)的計(jì)算分析時(shí)參考。

詳細(xì)介紹了冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)住宅體系的組成、材料、基本構(gòu)件形式、一般構(gòu)造、樓蓋構(gòu)造、墻體構(gòu)造、屋蓋構(gòu)造、腎固件連接要求,以及該結(jié)構(gòu)體系的保溫隔熱、隔聲、防火與防護(hù)、防潮、管道與電線安裝等具體構(gòu)造措施;同時(shí)還根據(jù)冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)住宅體系的組成和構(gòu)造,歸納和評(píng)述了該結(jié)構(gòu)體系所具有的節(jié)能、節(jié)地、節(jié)材、環(huán)保,有利于住宅產(chǎn)業(yè)化,并具有結(jié)構(gòu)自重輕、施工周期短、綜合效益好等一系列特點(diǎn)。冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)住宅結(jié)構(gòu)體系適合中國(guó)國(guó)情,符合中國(guó)土地資源政策、環(huán)保政策和可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略,在中國(guó)具有廣闊的應(yīng)用前景。

作為低層鋼結(jié)構(gòu)住宅建筑的重要形式之一,冷彎薄壁型鋼龍骨式結(jié)構(gòu)近年來(lái)在國(guó)外發(fā)展迅速,目前在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上也有一定的應(yīng)用。介紹新型冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)的體系、結(jié)構(gòu)抗震和抗風(fēng)性能及經(jīng)濟(jì)性,探討該體系向多層建筑發(fā)展的可行性。并結(jié)合我國(guó)國(guó)情,提出促進(jìn)冷彎薄壁型鋼房屋結(jié)構(gòu)在我國(guó)推廣應(yīng)用的建議。

詳細(xì)介紹冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)低層住宅在北美和澳大利亞的發(fā)展和使用;重點(diǎn)介紹移動(dòng)房屋的主要結(jié)構(gòu)形式,尤其是底盤結(jié)構(gòu)及各構(gòu)件的作用和設(shè)計(jì)方法,并具體分析某工程實(shí)例。

為研究剛性斜撐對(duì)冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)住宅體系抗震性能的影響,基于sap2000軟件多線段塑性pivot連接單元,建立3層冷彎薄壁型鋼整體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化分析模型,并驗(yàn)證模型的有效性,其中組合墻體的恢復(fù)力特性由abaqus有限元軟件模擬獲得。采用elcentro波,對(duì)整體結(jié)構(gòu)模型進(jìn)行時(shí)程分析,考慮了8種不同墻體斜撐的布置方式。對(duì)比分析了各模型在7-9度多遇地震及7、8度罕遇地震作用下的加速度時(shí)程曲線、位移時(shí)程曲線、層間位移及層間位移角。結(jié)果表明：在墻體內(nèi)布置斜撐能顯著提升整體結(jié)構(gòu)的抗震性能,其中以wso-k3斜撐布置方案提升的幅度最大。

冷彎薄壁型鋼截面種類多、成型靈活,可以制作成多種特殊形狀的鋼材,受力性能好,能夠提高整體建筑結(jié)構(gòu)的剛度和承載能力、施工簡(jiǎn)單、安裝方便,縮短建筑施工周期,因此在高層建筑中廣泛應(yīng)用.這里主要分析了冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理、制作工藝、制作要點(diǎn)以及結(jié)構(gòu)安裝流程,希望能提高冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)水平和安裝水平.

冷彎薄壁型鋼是一種輕型材料,由于具有卓越的結(jié)構(gòu)性能和延性而廣泛地運(yùn)用于房屋建筑.為了推廣這種材料.本文作者通過(guò)多個(gè)政府基金會(huì)及英國(guó)、香港的鋼結(jié)構(gòu)制造商及供應(yīng)商的資助,對(duì)冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行了一系列的科技研究和產(chǎn)品開(kāi)發(fā)。本文旨在對(duì)這些研究項(xiàng)目及主要成果進(jìn)行介紹

由冷彎薄壁型鋼組成的受壓板組體系中,某一薄弱板件先發(fā)生屈曲時(shí),將受到相鄰板件的約束而延緩板組整體屈曲的發(fā)生,或促使交界板件提前屈曲。國(guó)外20世紀(jì)七八十年代對(duì)這一現(xiàn)象首先進(jìn)行了研究,成果在各國(guó)鋼結(jié)構(gòu)規(guī)范中有所體現(xiàn)；國(guó)內(nèi)九十年代也開(kāi)始涉及這一領(lǐng)域,相應(yīng)研究被我國(guó)相關(guān)規(guī)范采納。對(duì)國(guó)內(nèi)外板組效應(yīng)研究進(jìn)行了綜述,并對(duì)未來(lái)組合截面局部板組屈曲研究方向進(jìn)行了展望。

對(duì)550mpa高強(qiáng)冷彎薄壁型鋼帽型截面搭接式連續(xù)檁條受力性能進(jìn)行了試驗(yàn)研究。27根試件的試驗(yàn)結(jié)果表明,搭接式連續(xù)檁條的承載力與搭接部分剛度、截面內(nèi)力、有效截面模量等因素有關(guān),因此,負(fù)彎矩作用下的中間支座搭接端部變截面處和正彎矩最大的跨中截面都有可能成為構(gòu)件承載力的控制截面。在確定高強(qiáng)鋼材強(qiáng)度折減系數(shù)γ的基礎(chǔ)上,根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果確定出各組試件合適的搭接段剛度系數(shù)β和承載力計(jì)算公式。