【摘要】：冷彎薄壁型鋼墻體以其自重輕、耐火性能好、綠色環(huán)保、抗震性能強等優(yōu)勢在國外發(fā)展迅猛,該類墻體主要由冷彎薄壁型鋼框架和墻面板通過自攻螺釘連接而成。其中,采用薄鋼板作為墻體覆面板在國內的研究剛剛開始,成果相對較少。為推廣冷彎薄壁型鋼組合墻體在中國的發(fā)展,進行了薄鋼板覆面冷彎薄壁型鋼墻體連接性能試驗和有限元分析;對國內外墻體抗剪承載力公式進行了分析、比較、驗證。具體工作內容如下:(1)制作了11組覆面板與薄壁型鋼立柱的連接試件,進行了試驗,分析了螺釘間距、波紋板尺寸、波紋形狀等對于試件的連接性能的影響。試驗結果表明:試件的抗拉承載力和初始剛度隨著螺釘間距的減小而增大;對于波紋板覆面試件,波紋間距增大,試件初始剛度減小;隨著荷載增加,波紋逐漸被拉平,試件剛度變大,波紋鋼板試件在極限承載力下,試件剛度相近;波紋類型對試件抗拉承載力影響不大。(2)基于薄鋼板覆面冷彎薄壁型鋼墻體進行了數(shù)值模擬,分析改變不同參數(shù)對組合墻體抗剪性能的影響。模擬結果表明:減小自攻螺釘?shù)拈g距、增大立柱的厚度、減小立柱間距,以及增大立柱的強度均可以明顯提高墻體的抗剪承載力;而增大薄鋼板的強度對薄鋼板覆面冷彎薄壁型鋼墻體的抗剪承載力的影響不大;1:1覆面板尺寸的墻體抗剪承載力高于2:1覆面板尺寸的墻體抗剪承載力;無論墻體尺寸比例如何改變,縱向波紋墻體抗剪承載力均好于橫向波紋墻體抗剪承載力。(3)介紹了國內外墻體抗剪承載力公式的理論推導的四種方法,對其進行了驗證研究。結果表明:有效條帶法能較好的與模擬和試驗結果相吻合;針對整體分析法及剪力流方法中,覆面板材為薄鋼板,給出了建議的修正系數(shù)值。
[Abstract]:The cold-formed thin-walled steel wall has developed rapidly in foreign countries because of its advantages of light weight, good fire resistance, green environmental protection and strong seismic performance. This kind of wall is mainly composed of cold-formed thin-walled steel frames and wall panels connected by self-tapping screws. Among them, the use of thin steel plate as the wall overlay in the domestic research has just begun, the results are relatively small. In order to popularize the development of cold-formed thin-walled composite wall in China, the connection performance test and finite element analysis of cold-formed thin-walled steel wall with thin steel sheet overlay are carried out, and the formulas of shear bearing capacity of wall at home and abroad are analyzed, compared and verified. The main contents are as follows: (1) 11 groups of connecting specimens of overlay panel and thin-walled steel column were made, and the effects of screw spacing, corrugated plate size and corrugated shape on the joint properties of the specimens were analyzed. The test results show that the tensile capacity and initial stiffness of the specimens increase with the decrease of the screw spacing; for the corrugated plate interview parts, the corrugated spacing increases and the initial stiffness decreases; with the increase of load, the corrugation is gradually flattened. The stiffness of the specimen becomes larger, and the stiffness of the corrugated steel plate is similar to that of the specimen under the ultimate bearing capacity, and the type of corrugation has little effect on the tensile capacity of the specimen. (2) based on the cold-formed thin-walled steel wall with thin steel plate overlay, the numerical simulation is carried out. The influence of different parameters on shear resistance of composite wall is analyzed. The simulation results show that reducing the spacing of tapping screws, increasing the thickness of columns, decreasing the spacing of columns and increasing the strength of columns can obviously improve the shear capacity of the wall. However, increasing the strength of thin steel plate has little effect on the shear capacity of the cold-formed thin-walled steel wall with 1: 1 panel size, which is higher than that of the wall with 2:1 panel size. The shear bearing capacity of longitudinal corrugated wall is better than that of transverse corrugated wall no matter how the wall size ratio changes. (3) four methods of theoretical derivation of shear bearing capacity formula are introduced and verified. The results show that the effective strip method is in good agreement with the simulation and test results, and the suggested correction coefficient is given for the laminated plate in the global analysis method and the shear flow method.
【學位授予單位】：沈陽工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：TU392.1

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