【摘要】：不銹鋼芯板結(jié)構(gòu)是一種新型的建筑結(jié)構(gòu)體系,類似于蜂窩板結(jié)構(gòu),不銹鋼芯板由兩塊不銹鋼面板中間密布不銹鋼薄壁芯管組成,采用銅釬焊將芯管和面板焊接成一個(gè)牢固的整體。不銹鋼芯板結(jié)構(gòu)將蜂窩板這一性能優(yōu)越的新型結(jié)構(gòu)與不銹鋼這一具有良好發(fā)展前景的材料有機(jī)結(jié)合,通過(guò)對(duì)不銹鋼芯板標(biāo)準(zhǔn)件的拼接與組合可以制作成建筑結(jié)構(gòu)中的梁、板、柱、墻等構(gòu)件,進(jìn)而用于建筑結(jié)構(gòu)的安裝與施工,充分體現(xiàn)了標(biāo)準(zhǔn)化、工業(yè)化、多樣化和通用化的原則,符合我國(guó)大力發(fā)展裝配式建筑和推行住宅產(chǎn)業(yè)化的發(fā)展戰(zhàn)略,具有廣闊的發(fā)展前景和應(yīng)用價(jià)值。目前對(duì)于不銹鋼芯板結(jié)構(gòu)的研究還處于起步階段,有大量的工作需要進(jìn)行,特別是對(duì)不銹鋼芯板結(jié)構(gòu)基本力學(xué)性能的研究。不銹鋼芯板結(jié)構(gòu)的受力機(jī)理與蜂窩板結(jié)構(gòu)十分相似,在蜂窩板中,剪力主要由兩塊面板之間的芯子承受,而不銹鋼芯板結(jié)構(gòu)中的芯管就相當(dāng)于蜂窩板中的芯子,因此對(duì)不銹鋼芯板結(jié)構(gòu)芯管的剪切性能進(jìn)行研究是很有必要的。本文以不銹鋼芯板結(jié)構(gòu)芯管為研究對(duì)象,通過(guò)試驗(yàn)研究和有限元分析對(duì)其剪切性能進(jìn)行了研究,具體工作如下:(1)概述了蜂窩板和不銹鋼材料的研究與應(yīng)用情況,并對(duì)蜂窩板的相關(guān)理論基礎(chǔ)進(jìn)行了簡(jiǎn)要介紹。(2)對(duì)多組不銹鋼芯板結(jié)構(gòu)芯管試件進(jìn)行了剪切試驗(yàn)研究,得到了各組試件在剪切作用下的荷載-位移曲線,確定了各組試件的拐點(diǎn)荷載值、極值點(diǎn)荷載值和荷載-位移曲線直線段斜率,并計(jì)算了群管試件的芯管剪切強(qiáng)度和剪切彈性模量,通過(guò)觀察試驗(yàn)現(xiàn)象發(fā)現(xiàn)不銹鋼芯板結(jié)構(gòu)芯管的破壞發(fā)生在芯管端部受壓區(qū)。(3)利用ABAQUS有限元軟件建立了多組有限元分析模型,將有限元分析結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比,驗(yàn)證了有限元分析模型的準(zhǔn)確性,并在此基礎(chǔ)上分析了不銹鋼芯板結(jié)構(gòu)芯管在剪切作用下的受力過(guò)程和破壞機(jī)理。(4)通過(guò)有限元參數(shù)分析,研究了芯管的外徑、壁厚、高度和徑厚比等因素對(duì)不銹鋼芯板結(jié)構(gòu)芯管剪切性能的影響,確定了不銹鋼芯板結(jié)構(gòu)芯管抗剪承載力的計(jì)算公式。
【圖文】：

?圖b） 不 銹 鋼 芯板 標(biāo) 準(zhǔn) 件 內(nèi) 部 構(gòu) 造 圖圖 1.1 不銹鋼芯板標(biāo)準(zhǔn)件示意圖圖 1.2 不銹鋼芯板標(biāo)準(zhǔn)件實(shí)物圖1.2 蜂窩板的研究與應(yīng)用1.2.1 蜂窩板的結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)蜂窩板，也稱蜂窩夾芯板、蜂窩夾層結(jié)構(gòu)，它由兩層厚度小、強(qiáng)度高的面板材料和一層厚而輕的蜂窩芯子組合而成，蜂窩芯子夾在兩塊面板之間[ 6]。蜂窩板

碩士學(xué)位論文的設(shè)計(jì)原理與工字梁類似，，蜂窩板的面板與工字梁的翼緣板作用相當(dāng)，主要承受彎矩作用，而蜂窩夾芯相當(dāng)于腹板，起到連接支撐面板，承受并傳遞剪力的作用。蜂窩板的結(jié)構(gòu)及其受力情況如圖 1.3 所示。工程上用作蜂窩板面板的材料有鋁、不銹鋼、玻璃鋼、碳纖維復(fù)合材料、復(fù)合材料層合板等，用作蜂窩芯子的材料除了鋁、不銹鋼等之外，還有諸如玻璃鋼蜂窩芯、Nomex 蜂窩芯等用復(fù)合材料制作而成的蜂窩芯子。蜂窩芯子的形狀除了最為常見(jiàn)的六邊形以外，還有三角形、四邊形、米字形、圓形、Kagome 形等[7]，如圖 1.4 所示。通常是先分別制作出面板和芯子，然后采用膠粘或釬焊等方法將二者連接成整體，或是直接采用注塑和模壓的方法來(lái)獲得夾層結(jié)構(gòu)。
【學(xué)位授予單位】：湖南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TU317

【參考文獻(xiàn)】

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1 郭霞;關(guān)志東;劉遂;孔嬌月;晏冬秀;喬柳平;;蜂窩夾層修理結(jié)構(gòu)的彎曲性能試驗(yàn)分析[J];復(fù)合材料學(xué)報(bào);2013年05期

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6 張世斌;孫秦;;復(fù)合材料蜂窩夾芯板四點(diǎn)彎曲環(huán)境因子試驗(yàn)研究[J];機(jī)械設(shè)計(jì)與制造;2009年10期

7 泮世東;吳林志;孫雨果;;含面芯界面缺陷的蜂窩夾芯板側(cè)向壓縮破壞模式[J];復(fù)合材料學(xué)報(bào);2007年06期

8 徐永君;李敏;戰(zhàn)頌;闞常珍;;蜂窩結(jié)構(gòu)抗剪性能實(shí)驗(yàn)研究及其數(shù)值模擬[J];實(shí)驗(yàn)室研究與探索;2007年10期

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本文編號(hào)：2666737