豎向荷載作用下加斜撐冷彎薄壁型鋼組合墻體抗震性能研究
發(fā)布時(shí)間:2024-01-17 15:27
近年來,我國(guó)大力推行“綠色裝配式建筑”,冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)住宅體系作為當(dāng)前裝配式建筑的代表得到迅速推廣。由面板材料和鋼龍骨連接而成的組合墻體是冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)住宅體系的主要承重構(gòu)件,雖然國(guó)內(nèi)外對(duì)冷彎薄壁型鋼組合墻體的抗震性能已經(jīng)進(jìn)行了一定數(shù)量的試驗(yàn)研究和有限元模擬分析,其結(jié)構(gòu)形式包括:開洞墻體、X交叉鋼帶支撐組合墻體、覆鋼板墻體等,但迄今為止,對(duì)于加斜向剛性支撐的冷彎薄壁型鋼組合墻體受力性能的研究還并不多見,特別是考慮豎向荷載同時(shí)作用下此類墻體的抗震性能還缺乏系統(tǒng)的研究。本文通過對(duì)豎向荷載作用下加斜撐冷彎薄壁型鋼組合墻體的試驗(yàn)研究和理論分析,考察了墻體的受力過程特征、破壞模式和滯回性能;探討了豎向荷載(墻架柱軸壓比)大小、鋼龍骨屈服強(qiáng)度等因素對(duì)墻體抗震性能的影響規(guī)律;并基于試驗(yàn)和有限元參數(shù)分析結(jié)果,提出了抗震設(shè)計(jì)下墻體的設(shè)計(jì)方法和建議。(1)對(duì)豎向荷載作用下加斜撐冷彎薄壁型鋼組合墻體不帶板和單面覆OSB板,共計(jì)6面墻體進(jìn)行了水平低周往復(fù)加載試驗(yàn)?疾炝藟w的受力性能、破壞模式,分析了墻體滯回性能、延性、耗能能力等力學(xué)特征。由試驗(yàn)研究可知:相同豎向荷載作用下,單面覆OSB板墻體較無面板墻體...
【文章頁(yè)數(shù)】:115 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
中文摘要
英文摘要
1 緒論
1.1 引言
1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 國(guó)外研究現(xiàn)狀
1.2.2 國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀
1.3 本課題研究目的及主要內(nèi)容
1.3.1 研究目的
1.3.2 主要內(nèi)容
2 帶斜撐組合墻體抗剪性能試驗(yàn)研究
2.1 概述
2.2 試驗(yàn)?zāi)康?br> 2.3 試件的設(shè)計(jì)與材料特性
2.3.1 試件的設(shè)計(jì)
2.3.2 試件的材料特性
2.4 試驗(yàn)裝置與儀表布置
2.4.1 試驗(yàn)裝置
2.4.2 試驗(yàn)測(cè)點(diǎn)布置
2.5 試驗(yàn)加載制度及試驗(yàn)過程
2.5.1 加載制度
2.5.2 試驗(yàn)過程及破壞特征
2.5.3 試驗(yàn)現(xiàn)象小結(jié)
2.6 試驗(yàn)結(jié)果與分析
2.6.1 水平荷載作用下墻體頂部側(cè)移的計(jì)算
2.6.2 試件荷載、位移的確定方法
2.6.3 試驗(yàn)數(shù)據(jù)處理
2.6.4 試驗(yàn)結(jié)果分析
2.7 本章小結(jié)
3 自攻螺釘連接抗剪試驗(yàn)
3.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)與試驗(yàn)內(nèi)容
3.2 試驗(yàn)裝置
3.3 試驗(yàn)過程
3.3.1 A組(1.2mm厚鋼板+1.2mm厚鋼板)試驗(yàn)過程及破壞現(xiàn)象
3.3.2 B組(1.2mm厚鋼板+3.0mm厚鋼板)試驗(yàn)過程及破壞現(xiàn)象
3.3.3 C組(1.2mm厚鋼板+3.0mm厚鋼板+1.2mm厚鋼板)試驗(yàn)過程及破壞現(xiàn)象
3.3.4 D組(1.2mm厚鋼板+12mm厚OSB板)試驗(yàn)過程及破壞現(xiàn)象
3.4 試驗(yàn)結(jié)果及分析
3.4.1 各組試驗(yàn)的荷載-變形曲線
3.4.2 各組試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析
3.5 小結(jié)
4 組合墻體的有限元模型
4.1 ABAQUS軟件簡(jiǎn)介
4.2 ABAQUS非線性問題分析
4.3 薄壁桿件的有限元分析
4.3.1 局部坐標(biāo)系下殼單元的剛度矩陣
4.3.2 整體坐標(biāo)系下殼單元的剛度矩陣
4.3.3 組合墻體的總體剛度矩陣
4.4 有限元模型的建立
4.4.1 模型材料屬性的設(shè)定
4.4.2 模型單元選取與網(wǎng)格劃分
4.4.3 自攻螺釘連接模擬方法
4.4.4 加載方式和邊界條件
4.5 求解結(jié)果與后處理
4.6 小結(jié)
5 豎向荷載作用下帶斜撐組合墻體抗震性能有限元分析
5.1 不帶板加斜撐組合墻體有限元分析(豎向力80kN)
5.1.1 有限元分析
5.1.2 有限元分析結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果比較
5.2 單面覆OSB板加斜撐組合墻體有限元分析(豎向力80kN)
5.2.1 有限元分析
5.2.2 有限元分析結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果比較
5.3 單面覆OSB板加斜撐組合墻體有限元分析(豎向力120kN)
5.3.1 有限元分析
5.3.2 有限元分析結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果比較
5.4 墻體參數(shù)分析
5.4.1 鋼龍骨屈服強(qiáng)度對(duì)墻體抗震性能的影響
5.4.2 豎向荷載對(duì)墻體抗震性能的影響
5.5 小結(jié)
6 帶斜撐冷彎薄壁型鋼組合墻體設(shè)計(jì)建議
6.1 引言
6.2 組合墻體抗剪承載力設(shè)計(jì)值
6.2.1 抗力分項(xiàng)系數(shù)的確定
6.2.2 組合墻體單位長(zhǎng)度抗剪承載力建議設(shè)計(jì)值
6.3 豎向荷載作用下帶斜撐冷彎薄壁型鋼組合墻體設(shè)計(jì)建議
6.4 小結(jié)
7 結(jié)論與展望
7.1 結(jié)論
7.2 本文創(chuàng)新點(diǎn)
7.3 今后研究展望
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄
A:攻讀碩士期間撰寫的主要學(xué)術(shù)論文
B:作者在攻讀碩士學(xué)位期間參與的科研成果目錄
C:作者在攻讀碩士學(xué)位期間參與重要會(huì)議目錄
本文編號(hào):3879327
【文章頁(yè)數(shù)】:115 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
中文摘要
英文摘要
1 緒論
1.1 引言
1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 國(guó)外研究現(xiàn)狀
1.2.2 國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀
1.3 本課題研究目的及主要內(nèi)容
1.3.1 研究目的
1.3.2 主要內(nèi)容
2 帶斜撐組合墻體抗剪性能試驗(yàn)研究
2.1 概述
2.2 試驗(yàn)?zāi)康?br> 2.3 試件的設(shè)計(jì)與材料特性
2.3.1 試件的設(shè)計(jì)
2.3.2 試件的材料特性
2.4 試驗(yàn)裝置與儀表布置
2.4.1 試驗(yàn)裝置
2.4.2 試驗(yàn)測(cè)點(diǎn)布置
2.5 試驗(yàn)加載制度及試驗(yàn)過程
2.5.1 加載制度
2.5.2 試驗(yàn)過程及破壞特征
2.5.3 試驗(yàn)現(xiàn)象小結(jié)
2.6 試驗(yàn)結(jié)果與分析
2.6.1 水平荷載作用下墻體頂部側(cè)移的計(jì)算
2.6.2 試件荷載、位移的確定方法
2.6.3 試驗(yàn)數(shù)據(jù)處理
2.6.4 試驗(yàn)結(jié)果分析
2.7 本章小結(jié)
3 自攻螺釘連接抗剪試驗(yàn)
3.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)與試驗(yàn)內(nèi)容
3.2 試驗(yàn)裝置
3.3 試驗(yàn)過程
3.3.1 A組(1.2mm厚鋼板+1.2mm厚鋼板)試驗(yàn)過程及破壞現(xiàn)象
3.3.2 B組(1.2mm厚鋼板+3.0mm厚鋼板)試驗(yàn)過程及破壞現(xiàn)象
3.3.3 C組(1.2mm厚鋼板+3.0mm厚鋼板+1.2mm厚鋼板)試驗(yàn)過程及破壞現(xiàn)象
3.3.4 D組(1.2mm厚鋼板+12mm厚OSB板)試驗(yàn)過程及破壞現(xiàn)象
3.4 試驗(yàn)結(jié)果及分析
3.4.1 各組試驗(yàn)的荷載-變形曲線
3.4.2 各組試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析
3.5 小結(jié)
4 組合墻體的有限元模型
4.1 ABAQUS軟件簡(jiǎn)介
4.2 ABAQUS非線性問題分析
4.3 薄壁桿件的有限元分析
4.3.1 局部坐標(biāo)系下殼單元的剛度矩陣
4.3.2 整體坐標(biāo)系下殼單元的剛度矩陣
4.3.3 組合墻體的總體剛度矩陣
4.4 有限元模型的建立
4.4.1 模型材料屬性的設(shè)定
4.4.2 模型單元選取與網(wǎng)格劃分
4.4.3 自攻螺釘連接模擬方法
4.4.4 加載方式和邊界條件
4.5 求解結(jié)果與后處理
4.6 小結(jié)
5 豎向荷載作用下帶斜撐組合墻體抗震性能有限元分析
5.1 不帶板加斜撐組合墻體有限元分析(豎向力80kN)
5.1.1 有限元分析
5.1.2 有限元分析結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果比較
5.2 單面覆OSB板加斜撐組合墻體有限元分析(豎向力80kN)
5.2.1 有限元分析
5.2.2 有限元分析結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果比較
5.3 單面覆OSB板加斜撐組合墻體有限元分析(豎向力120kN)
5.3.1 有限元分析
5.3.2 有限元分析結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果比較
5.4 墻體參數(shù)分析
5.4.1 鋼龍骨屈服強(qiáng)度對(duì)墻體抗震性能的影響
5.4.2 豎向荷載對(duì)墻體抗震性能的影響
5.5 小結(jié)
6 帶斜撐冷彎薄壁型鋼組合墻體設(shè)計(jì)建議
6.1 引言
6.2 組合墻體抗剪承載力設(shè)計(jì)值
6.2.1 抗力分項(xiàng)系數(shù)的確定
6.2.2 組合墻體單位長(zhǎng)度抗剪承載力建議設(shè)計(jì)值
6.3 豎向荷載作用下帶斜撐冷彎薄壁型鋼組合墻體設(shè)計(jì)建議
6.4 小結(jié)
7 結(jié)論與展望
7.1 結(jié)論
7.2 本文創(chuàng)新點(diǎn)
7.3 今后研究展望
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄
A:攻讀碩士期間撰寫的主要學(xué)術(shù)論文
B:作者在攻讀碩士學(xué)位期間參與的科研成果目錄
C:作者在攻讀碩士學(xué)位期間參與重要會(huì)議目錄
本文編號(hào):3879327
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