【摘要】：隨著冷彎型鋼住宅結構體系由低層向多高層發(fā)展,組合墻體作為主要受力構件,對其軸壓性能提出了更高要求。相比傳統(tǒng)冷彎薄壁型鋼組合墻體,填充EPS-石膏基輕質材料的冷彎型鋼組合墻體是一種由內部澆筑工業(yè)廢料聚苯顆粒(EPS)、脫硫石膏等原料制備的輕質復合材料所組成的新型墻體,可顯著改善建筑保溫、防火和隔音功能,同時提高了墻體的整體穩(wěn)定性和承載能力。本文采用試驗研究、數值模擬及理論分析方法,對填充EPS-石膏基輕質材料的冷彎型鋼組合墻體的軸壓性能進行了研究,并提出了建議設計方法。首先,對未填充冷彎型鋼組合墻體和填充三種不同強度等級的EPS-石膏基輕質材料的冷彎型鋼組合墻體共計四個足尺試件進行軸壓性能試驗研究,詳細介紹了試驗裝置、試驗方法、試件破壞過程以及試驗數據分析處理等,研究填充EPS-石膏基輕質材料的冷彎型鋼組合墻體的工作機理和破壞模式。試驗結果表明:未填充試件的破壞模式為立柱局部屈曲,并最終在柱端發(fā)生壓跛破壞;填充試件為立柱的截面強度破壞;相比未填充試件,填充試件的軸壓承載力提高1.88~2.99倍,隨著填料強度和密度的提高,填充試件軸壓承載力相應提高;填料包裹的冷彎型鋼立柱應變值接近或達到屈服應變。其次,利用有限元分析軟件ABAQUS對填充EPS-石膏基輕質材料的冷彎型鋼組合墻體進行模擬,并考慮了材料、幾何和邊界條件的非線性等因素。通過對比數值分析結果與試驗結果,驗證了有限元模型的正確性及數值分析方法的可行性。在此基礎上,對立柱個數、墻體厚度、龍骨截面厚度及填充材料強度等影響因素進行參數分析,結果表明:隨著立柱個數、墻體厚度、龍骨截面厚度以及填料強度的增加,填充EPS-石膏基輕質材料的冷彎型鋼組合墻體的軸壓承載力也增大。最后,在試驗研究和有限元分析的基礎上,提出填充EPS-石膏基輕質材料的冷彎型鋼組合墻體軸壓承載力計算公式,并引入冷彎薄壁型鋼立柱承載力折減系數α,以及填料相關系數η。折減系數α建議取為0.9;填料相關系數η提出兩種計算方法,經過對比驗證,建議采用分別考慮不同影響因素共同作用的多元線性回歸公式。
【學位授予單位】：長安大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TU392.1
【圖文】：

長安大學碩士學位論文表2.2鋼材拉伸試驗結果取樣位置編號屈服強度 fy/MPa抗拉強度 fu/MPa彈性模量 E/MPa斷后伸長試驗值 平均值 試驗值 平均值 試驗值 平均值率/%組合墻體鋼龍骨t-1.2-1 277.99271.31377.35366.321900022400032t-1.2-2 264.42 354.35 222000 34t-1.2-3 271.52 367.2 231000 32

長安大學碩士學位論文試驗加載初期，試塊處在彈性階段從而未出現明顯試驗現象，隨著位移的增長漸被壓實，試塊表面出現起皮、分層等現象，之后試塊出現沿豎向或者 35o~4細微裂縫；當位移進一步增大，試塊的裂縫緩慢發(fā)展，試塊破壞時產生沿豎向~45o方向的裂縫，破壞現象如圖 2.7 所示。EG 材料試塊的裂紋發(fā)展路徑與普通混凝土類似，即沿著骨料和砂漿之間的界過骨料擴展開來，原因如下：（1）EPS 材料表面光滑且親油憎水，與石膏基拌和料之間粘結不好，兩者的形成薄弱界面；（2）EPS 材料質地柔軟，變形能力強，因而破壞時試塊斷裂但 EPS 顆粒未被撕

墻面板經自攻自鉆螺釘與墻架柱連接墻架柱面

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本文編號：2747287