開門洞的冷彎薄壁型鋼立柱組合墻體抗剪性能研究

冷彎薄壁型鋼

冷彎薄壁型鋼

2018年第5期 單面石膏板組合墻體位移等值線圖（圖三） 單面刨花板組合墻體位移等值線圖（圖四） 石膏板和刨花板雙面組合墻體位移等值線圖（圖五） 【摘要】彎薄壁型鋼具有構(gòu)件強(qiáng)度較高、質(zhì)量均勻、安裝較為便利，防 腐性能較好，可回收等優(yōu)點(diǎn)，是一種經(jīng)濟(jì)高效型的材料，地震、風(fēng)荷等 水平荷載的作用主要由組合墻體承擔(dān)，在住宅房屋建筑中使用較為廣 泛。通過(guò)對(duì)三種組合墻體單面定向刨花板、單面石膏板和一面石膏板 另一面刨花板的研究分析，有限單元法能夠有效的分析組合墻體材 料、種類、高度等各種相關(guān)因素對(duì)其自身承載力的影響，根據(jù)相關(guān)的數(shù) 據(jù)分析表明，影響最大的是墻面板材料，其影響最小的是鋼材強(qiáng)度。對(duì) 接下來(lái)，筆者將運(yùn)用有限單元法對(duì)冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)住宅組合墻體受 剪性能進(jìn)行簡(jiǎn)單的分析，希望能夠?yàn)橄嚓P(guān)的研究提供有價(jià)值的參考。 【關(guān)鍵詞】冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)；住宅組合；受剪性能

輕鋼立柱墻體是冷彎薄壁型鋼低層住宅體系中一種新型的墻體形式,對(duì)實(shí)際工程中常用的輕鋼立柱墻體足尺試件進(jìn)行了軸心荷載作用下的承載力試驗(yàn)研究,墻體立柱試件分為不帶墻面板(2個(gè)試件)和帶墻面板(1個(gè)試件)兩類。在足尺試件試驗(yàn)研究的基礎(chǔ)上,采用有限元分析軟件ansys對(duì)輕鋼立柱不帶墻面板和帶墻面板兩種情況下的承載力進(jìn)行了數(shù)值分析。簡(jiǎn)化分析模型假設(shè)墻板僅對(duì)立柱沿墻面方向側(cè)移和截面扭轉(zhuǎn)起支撐作用,考慮墻板參數(shù)變化對(duì)立柱承載力的影響,并將計(jì)算結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了比較。分析結(jié)果表明,考慮墻板的支撐作用能顯著地提高立柱的承載能力。

對(duì)18根冷彎薄壁型鋼開口三肢拼合立柱的軸壓性能進(jìn)行了試驗(yàn)研究,試件分為a、b兩種截面類型:a類由3根冷彎薄壁c型鋼拼合而成;b類由2根冷彎薄壁c型鋼和1根u型鋼拼合而成。得到了各試件的荷載-位移曲線和破壞特征,并將試驗(yàn)結(jié)果與中、美兩國(guó)相關(guān)規(guī)范"有效寬度法"和"直接強(qiáng)度法"計(jì)算結(jié)果進(jìn)行了初步對(duì)比分析。研究結(jié)果表明:兩類截面長(zhǎng)柱(lc)系列立柱的破壞特征分別為彎扭屈曲、彎曲屈曲,而中柱(mc)系列立柱a類截面為畸變屈曲、b類截面為畸變屈曲和彎曲屈曲,短柱(sc)系列立柱均為局部屈曲和畸變屈曲。aisi有效寬度法計(jì)算結(jié)果對(duì)于a、b兩類截面lc系列立柱偏于安全;對(duì)于sc系列立柱則偏不安全;對(duì)于mc系列立柱吻合較好。aisi直接強(qiáng)度法計(jì)算結(jié)果對(duì)于a類截面lc和mc系列立柱偏于安全;對(duì)于sc系列立柱則偏不安全;對(duì)于b類截面立柱直接強(qiáng)度法計(jì)算結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果相差-16.5%～11.2%?！独鋸澅”谛弯摻Y(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)范》計(jì)算結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果相比,lc系列立柱偏于安全,而mc和sc系列立柱計(jì)算結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果吻合較好,相差分別為-8.7%～4.7%和-7.3%～13.7%。

建立了考慮材料、幾何和接觸非線性的有限元模型,利用ansys有限元程序分析了長(zhǎng)細(xì)比、螺釘連接間距、截面板件最大寬厚比對(duì)冷彎薄壁型鋼開口三肢拼合立柱軸壓性能的影響。結(jié)果表明:立柱長(zhǎng)細(xì)比對(duì)a、b兩類截面拼合立柱軸壓承載力和軸壓性能有很大影響,隨著立柱長(zhǎng)細(xì)比的增大,立柱軸壓極限承載力逐漸降低;當(dāng)螺釘連接間距為450、300、150mm時(shí),a、b兩類截面拼合立柱軸壓極限承載力和剛度變化均不大;由于基本構(gòu)件板材厚度不同引起截面板件最大寬厚比的不同,對(duì)a、b兩類截面3種長(zhǎng)度的拼合立柱的承載力和剛度影響很大;對(duì)于a、b兩類截面立柱,當(dāng)立柱長(zhǎng)度和截面厚度相同時(shí),基本構(gòu)件腹板高度由89mm增加到140mm,拼合截面軸壓立柱軸壓極限承載力變化不大。

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。

對(duì)無(wú)豎向力水平單調(diào)加載和有豎向力低周反復(fù)加載兩種加載方式下的2榀高強(qiáng)冷彎型鋼骨架帶交叉支撐墻體抗剪性能進(jìn)行足尺試件試驗(yàn)研究。在單調(diào)加載墻體模型得到試驗(yàn)充分驗(yàn)證的基礎(chǔ)上,對(duì)影響墻體抗剪性能的5個(gè)因素進(jìn)行有限元參數(shù)分析。分析結(jié)果表明:立柱間距、交叉支撐截面對(duì)墻體抗剪承載力影響較小;隨立柱截面尺寸的增大,墻體抗剪承載力增加;隨豎向荷載值的增加,墻體抗剪承載力降低;單面設(shè)置交叉支撐墻體比雙面設(shè)置交叉支撐墻體的承載力降低幅度較大。

為了解組合墻體-樓蓋梁規(guī)程連接體系(cs)和新型連接體系(ns)的力學(xué)性能,采用ansys軟件建立了有限元模型,并對(duì)不同軸壓比下的cs體系、不同連接角鋼厚度下的ns體系進(jìn)行了低周往復(fù)加載模擬,得到了兩類體系的骨架曲線、承載力特征值等結(jié)果。結(jié)果表明:軸壓比增加,cs體系承載力降低,且降幅增大,延性系數(shù)減小;連接角鋼厚度在0.8~2倍墻架柱構(gòu)件厚度范圍內(nèi)時(shí),角鋼厚度增加,ns體系承載力提高;其中角鋼厚度為1.2~1.5倍的墻架柱構(gòu)件厚度時(shí),體系延性系數(shù)有最大值;當(dāng)角鋼厚度超過(guò)2倍墻架柱構(gòu)件厚度后,體系承載力變化不大。

介紹單顆自攻螺釘連接件和多顆自攻螺釘連接件的試件制作、加載裝置及它們抗剪承載力的試驗(yàn)全過(guò)程。根據(jù)試驗(yàn)過(guò)程和破壞現(xiàn)象,總結(jié)不同試件的荷載變形曲線、抗剪承載力試驗(yàn)值及破壞模式。依據(jù)各國(guó)規(guī)范及相關(guān)文獻(xiàn),結(jié)合試驗(yàn)數(shù)據(jù),驗(yàn)證中國(guó)規(guī)范gb50018—2002及美國(guó)aisi規(guī)范對(duì)于計(jì)算單顆螺釘抗剪承載力的可行性及可靠性。通過(guò)探討不同母材厚度、不同螺釘數(shù)目、不同螺釘排列方式及不同螺釘間距對(duì)自攻螺釘連接抗剪承載力的影響,總結(jié)得到自攻螺釘連接抗剪試驗(yàn)破壞的幾個(gè)階段、主要破壞模式和影響因素:(1)螺釘數(shù)目及間距是影響自攻螺釘連接抗剪性能的最主要因素;(2)螺釘排列方式對(duì)連接的抗剪性能影響較小;(3)在某些破壞模式下,母材厚度也是影響連接件抗剪性能的主要因素之一。通過(guò)對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析,發(fā)現(xiàn)自攻螺釘群的抗剪承載力具有"群體折減效應(yīng)",并給出能反映"群體折減效應(yīng)"的螺釘群效率系數(shù)的分布范圍,發(fā)現(xiàn)螺釘間距及數(shù)目也是影響效率系數(shù)的主要因素。

冷彎薄壁型鋼ppt

冷彎薄壁型鋼P(yáng)PT課件

冷彎薄壁型鋼分解

冷彎薄壁型鋼資料

冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)

冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)介紹

冷彎薄壁型鋼ppt課件

通過(guò)對(duì)10根550mpa高強(qiáng)冷彎薄壁型鋼墻體骨架立柱的足尺軸壓試驗(yàn),得到立柱的極限承載力和破壞模式,并在試驗(yàn)的基礎(chǔ)上建立墻體骨架立柱有限元分析模型。在有限元分析模型的正確性得到試驗(yàn)充分驗(yàn)證的情況下,對(duì)高強(qiáng)冷彎薄壁型鋼墻體骨架立柱進(jìn)行參數(shù)分析,分析結(jié)果表明:自攻螺釘直徑的變化、采用兩個(gè)螺釘連接立柱與導(dǎo)軌、導(dǎo)軌厚度和屈服強(qiáng)度的變化以及改變墻體骨架立柱間距均對(duì)墻體骨架立柱的軸壓承載力沒有顯著影響;在墻體骨架兩側(cè)設(shè)置柔性拉條對(duì)立柱軸壓承載力的提高很有幫助,拉條間距小于1/4柱高后承載力提高幅度不大。

本文介紹了一種用于冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)的新型組合墻體,并研究了該墻體結(jié)構(gòu)的抗震性能。通過(guò)彈塑性時(shí)程分析,比較了采用不同組合墻體的3種冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)在8度和9度罕遇地震下的位移和內(nèi)力反應(yīng)。初步分析結(jié)果表明,由于新型組合墻體具有較好的抗剪性能,采用該墻體的冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)可以在抗震設(shè)防烈度較高的地區(qū)使用。

http://www.***.*** -1- 高強(qiáng)冷彎薄壁型鋼墻架結(jié)構(gòu)受剪性能影響因素研究 鮑文可，王閑權(quán)，馬廣閱 武漢理工大學(xué)土木工程與建筑學(xué)院，武漢（430070） e-mail：cocobao2356@163.com 摘要：本文采用有限元法對(duì)冷彎薄壁型鋼單榀墻架結(jié)構(gòu)的進(jìn)行受剪性能的分析。建立模型 時(shí)同時(shí)考慮材料和幾何非線性，采用彈塑性189梁?jiǎn)卧?，自攻螺栓采用耦合模型。通過(guò)改變 已建立的有限元模型中墻架柱間距、墻架高寬比、自攻螺絲間距等影響墻架受剪性能的參數(shù)， 得出結(jié)論：隨著墻架柱間距增大、墻架高度增大、自攻螺栓間距增大整個(gè)墻架結(jié)構(gòu)的受剪性 能明顯減小，在有“k”型支撐的高強(qiáng)薄壁型鋼墻架結(jié)構(gòu)中，合適的墻架柱間距、合適的墻架 尺寸以及支撐體系，對(duì)墻架結(jié)構(gòu)的受剪性能有很大的影響。 關(guān)鍵詞：高強(qiáng)冷彎薄壁型鋼；墻架結(jié)構(gòu)；受剪性能；有限元分析；低

冷彎薄壁型鋼檁條與墻梁的設(shè)計(jì)

Z形冷彎薄壁型鋼連續(xù)墻梁的計(jì)算分析