【摘要】：加斜撐的冷彎薄壁型鋼組合墻體是目前國內(nèi)外研究涉及較少的一種新型組合墻體。其通過設(shè)置斜撐構(gòu)件來改善墻體的抗剪性能,具有很好的應(yīng)用價(jià)值。然而目前針對這種新型墻體的研究成果并不豐富,其受力性能和承載力計(jì)算方法還有待于進(jìn)一步系統(tǒng)性的研究。本文對加斜撐冷彎薄壁組合墻體的抗震性能進(jìn)行了試驗(yàn)研究與理論分析,考察了墻體的受力過程特征、破壞模式、滯回性能、延性及剛度變化,探討了墻體高寬比、面板螺釘間距、鋼材強(qiáng)度、完全支撐與非完全支撐設(shè)置等影響因素對墻體抗震性能的影響規(guī)律,并依據(jù)國內(nèi)外規(guī)范,確定此類墻體在抗震設(shè)計(jì)時(shí)的抗剪承載力設(shè)計(jì)值。首先對6面覆OSB板和不覆板的加斜撐冷彎薄壁組合墻體進(jìn)行了低周往復(fù)加載試驗(yàn),研究了有、無外敷面板和不同高寬比對組合墻體抗震性能的影響。考察了冷彎薄壁型鋼組合墻體的破壞模式、變形特征、極限承載力,分析了組合墻體耗能能力、延性以及剛度變化等力學(xué)特征。同時(shí)對自攻螺釘進(jìn)行了抗剪連接試驗(yàn),分析了不同連接方式的自攻螺釘連接件的力學(xué)性能。在試驗(yàn)研究的基礎(chǔ)上,對試驗(yàn)墻體進(jìn)行了有限元模擬分析,模型中采用彈簧單元對螺釘進(jìn)行模擬,還原試驗(yàn)中自攻螺釘?shù)恼鎸?shí)連接情況。通過與試驗(yàn)結(jié)果的對比,驗(yàn)證了有限元分析模型的合理性和有效性。在此基礎(chǔ)上,依據(jù)分析模型對加斜撐冷彎薄壁型鋼組合墻體進(jìn)行變參數(shù)分析,考察了帶斜撐組合墻體的高寬比、面板螺釘間距以及鋼材強(qiáng)度以及非完全支撐設(shè)置等影響因素對墻體受力性能及承載力的影響規(guī)律。最后根據(jù)試驗(yàn)和有限元分析結(jié)果,結(jié)合國內(nèi)外規(guī)范中對冷彎薄壁型鋼抗剪承載力的相關(guān)規(guī)定及理論背景,得到了加斜撐的冷彎薄壁型鋼組合墻體的抗力分項(xiàng)系數(shù),確定此類墻體在水平地震作用下的抗剪承載力設(shè)計(jì)建議取值,為工程的應(yīng)用和研發(fā)提供了參考。
【學(xué)位授予單位】：重慶大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TU398.9;TU352.11
【圖文】：

之傳統(tǒng)的燒結(jié)磚等建筑材料工藝不利于環(huán)種滿足可持續(xù)發(fā)展并符合綠色可再生理念的混凝土結(jié)構(gòu)和其他結(jié)構(gòu)相比，具備以下次研究和試驗(yàn)驗(yàn)證，輕鋼鋼材本身具有較和混凝土結(jié)構(gòu)有相對更長的自振周期，在好，具有很強(qiáng)的抗震能力和抵抗水平荷載發(fā)生突然倒塌，保證了住宅的安全可靠性；ence圖 1. 2 冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)墻體構(gòu)造示意Fig.1. 2 Cold-formed steel framing shear wa

圖 2. 4 鋼材材性試驗(yàn)應(yīng)力應(yīng)變曲線Fig. 2.4 Stress-strain curve of steel property tests表 2. 5 鋼材材性試驗(yàn)測量結(jié)果Table 2.5 results of material property tests of steel表 2. 6 12mm 厚 OSB 板物理力學(xué)性能Table 2.6 physical properties of 12mm-thickness OSB board公稱屈服強(qiáng)度(N/mm2)抗拉強(qiáng)度(N/mm2)伸長率（%） 彈性模（mm）試驗(yàn)值平均試驗(yàn)值平均試驗(yàn)值平均 試驗(yàn)值 10×1.23633584694624544.4175491360 464 44 173507350 454 44 187462

（c）下部節(jié)點(diǎn)板附近斜撐屈曲 （d）下部節(jié)點(diǎn)板連接螺釘剪斷圖 2. 7 B1-1 試件試驗(yàn)加載過程和破壞特征Fig. 2.7 Loading process and failure features of specimen B1-1由于無面板墻體平面內(nèi)剛度較低，位移增大時(shí)力的增長較慢。水平位移達(dá)到10mm 時(shí)，靠近頂梁的斜撐翼緣出現(xiàn)了明顯折皺，如圖 2.7(b)，此時(shí)水平作動(dòng)器推力已達(dá)到 20kN 以上；在進(jìn)行位移 20mm 的第一個(gè)滯回圈加載時(shí)，斜撐的下部和中部翼緣已經(jīng)多出出現(xiàn)明顯屈曲，如圖 2.7(c)；當(dāng)進(jìn)行 30mm 位移滯回圈加載時(shí)，墻體試件中間底部節(jié)點(diǎn)板中的自攻螺釘開始出現(xiàn)滑移，并且隨著試驗(yàn)進(jìn)行而被剪斷失效，伴隨巨大響聲蹦出墻體，隨著螺釘?shù)拿撀�，�?jié)點(diǎn)板與墻體骨架連接出現(xiàn)明顯的錯(cuò)動(dòng)，最終導(dǎo)致墻體承載力下降（如圖 2.7(d)）。

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本文編號：2748083