【摘要】：近年來(lái),冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)建筑在國(guó)內(nèi)得到了一定發(fā)展。目前常使用OSB板、石膏板、竹膠合板、輕質(zhì)混凝土板等作為這類建筑的覆面板。同時(shí),紙面稻草板這一新型生態(tài)板材也走進(jìn)了國(guó)內(nèi)市場(chǎng)。紙面稻草板具有隔熱阻燃,隔音降噪等優(yōu)點(diǎn),并且生產(chǎn)過程環(huán)保,原材料再生周期短。因此在冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)建筑中采用紙面稻草板作為墻體覆面板,可以改善墻體的隔熱隔音性能,同時(shí)充分利用了廢棄農(nóng)業(yè)資源。本文通過試驗(yàn)和有限元分析方法,對(duì)冷彎薄壁C型鋼-紙面稻草板組合墻抗震性能進(jìn)行研究,為該組合墻體的工程應(yīng)用提供參考依據(jù)。開展了 4個(gè)足尺冷彎薄壁C型鋼-紙面稻草板組合墻體和1個(gè)不覆面板的型鋼骨架的低周往復(fù)加載試驗(yàn),研究了不同豎向荷載、有無(wú)紙面稻草板覆面、型鋼骨架中有無(wú)斜撐對(duì)墻體抗震承載力的影響。分析得到各試件的承載力特征值、抗側(cè)剛度、延性系數(shù)和能量耗散系數(shù)等抗震性能指標(biāo)。結(jié)果表明:兩側(cè)覆上紙面稻草板可使型鋼骨架的承載力提高7～8倍,斜撐對(duì)墻體承載力的提高不明顯;隨著豎向荷載增大,墻體承載力呈線性減小;此類墻體抗震承載力為13.81kN/m～19.75 kN/m,延性和耗能能力等各項(xiàng)抗震指標(biāo)良好;此類墻體抗側(cè)剛度稍顯不足,主要破壞形式是紙面稻草板和型鋼之間的連接破壞以及鋼骨架邊立柱底部局部屈曲,可對(duì)此進(jìn)行改進(jìn)。利用有限元軟件ANSYS進(jìn)行有限元分析。在建模過程中充分考慮了材料非線性和幾何非線性,采用耦合和建立彈簧單元的方法來(lái)模擬自攻螺釘?shù)淖饔?并根據(jù)試件在試驗(yàn)中實(shí)際受力情況給模型施加合理的邊界條件。有限元分析結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果基本吻合,驗(yàn)證了有限元分析方法可行性。在此基礎(chǔ)上,通過有限元參數(shù)分析,研究了型鋼骨架截面尺寸、鋼材強(qiáng)度、立柱間距、外圍螺釘間距和墻體高寬比等因素對(duì)墻體承載力的影響。分析結(jié)果表明:適當(dāng)減小立柱間距和外圍自攻螺釘間距是提高墻體承載力比較經(jīng)濟(jì)有效的方法。同時(shí)柱距不宜小于400mm,外圍自攻螺釘間距不宜小于100mm�；谝陨涎芯�,根據(jù)組合墻體的破壞形態(tài)建立平衡方程,推導(dǎo)出適用于不同高寬比和豎向荷載的冷彎薄壁C型鋼-紙面稻草板組合墻抗震承載力公式。并且借鑒同類文獻(xiàn),得出適合于該類組合墻體抗震設(shè)計(jì)的承載力分項(xiàng)系數(shù)。通過與其他覆面板墻體對(duì)比,驗(yàn)證了該組合墻體可以作為承重墻體使用。并結(jié)合試驗(yàn)中遇到的問題以及研究得到結(jié)論提出一些設(shè)計(jì)建議。
【圖文】：

型鋼組合墻體三維動(dòng)力非線性分析中，該模型是單自由度體系，其中覆面板被簡(jiǎn)化為交逡逑叉拉壓桿，有限元分析時(shí)，組合墻體的滯回性能通過假定在拉壓桿上出現(xiàn)纖維鉸來(lái)模逡逑擬，如圖１－３所示。同時(shí)該研究也對(duì)組合墻體在可能的地震作用下的強(qiáng)度、延性給出了逡逑初步的結(jié)論。逡逑＿Ｍ／２邐Ｍ／２＿逡逑Ｗ邐纖維鉸逡逑／邐（ＦＨ）逡逑圖１－３墻體抗剪滯回模型逡逑２00８年，羅馬尼亞普利塔力卡大學(xué)的Ｄｕｂｉｎａ等人［３１］通過輕型鋼屋架房屋結(jié)構(gòu)抗震逡逑性能試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)：組合墻體的整體性主要取決于連接構(gòu)件的性能；房屋三維結(jié)構(gòu)的整體性逡逑受到非結(jié)構(gòu)構(gòu)件的影響很大，在傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)過程中并未考慮這些影響。此外Ｄｕｂｉｎａ等逡逑人在試驗(yàn)中，，還對(duì)輕鋼結(jié)構(gòu)的震動(dòng)進(jìn)行了分析，提出這種結(jié)構(gòu)的組合墻體在抗震設(shè)計(jì)時(shí)逡逑阻尼比宜�。埃埃�。逡逑２０１２年，土耳其安蒂提姆大學(xué)的Ｂａｒａｎ等人［３２］進(jìn)行了邋１３個(gè)分別以ＯＳＢ板和ＣＦＳ逡逑板（冷成型鋼板）為覆面板的全尺寸組合墻體單調(diào)受剪試驗(yàn)。經(jīng)過試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，墻體底部逡逑抗拔構(gòu)件和它附近的下導(dǎo)軌型鋼破壞比較嚴(yán)重，這表明抗拔件提供的抗力大小對(duì)組合墻逡逑體的承載力有很大影響。此外型鋼骨架中對(duì)角支撐的存在，能略微提高組合墻體的承載逡逑了和前期剛度。同時(shí)研宄也給出了預(yù)測(cè)類似墻體承載力的計(jì)算公式。逡逑２０１３年

冷彎薄壁ｃ型鋼－紙面稻草板組合墻的抗震性能，本試驗(yàn)依次進(jìn)行冷草板的材性試驗(yàn)，以及組合墻體低周往復(fù)加載試驗(yàn)。型鋼和稻草板響組合墻體的抗震性能。通過材性試驗(yàn)，可初步掌握兩種材料的力試驗(yàn)研宄和有限元分析研究提供依據(jù)。組合墻體試驗(yàn)中，共制作４個(gè)型鋼骨架進(jìn)行研宄。通過觀察試件的破壞過程，分析破壞機(jī)理，，研究了豎向荷載、斜撐對(duì)墻體抗震承載力的影響，驗(yàn)證了這種組（以下“紙面稻草板”也簡(jiǎn)稱作“稻草板”）逡逑試驗(yàn)逡逑材性試件逡逑用鋼材為市場(chǎng)購(gòu)買的鞍鋼產(chǎn)Ｑ２３５Ｂ鍍鋅鋼板，單面鍍層厚度為２０１．５ｍｍ和１．０ｍｍ兩種。試件沿鋼板平行軋制方向取樣，試件的尺均根據(jù)ＧＢ／Ｔ邋２２８．１－２０１０《金屬材料拉伸試驗(yàn)第１部分：室溫試驗(yàn)同厚度鋼材的拉伸試件各制作４個(gè)，兩組一共８?jìng)�(gè)，各試件的具體１。逡逑
【學(xué)位授予單位】：東北林業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：TU398.9;TU352.11

【參考文獻(xiàn)】

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3 蘇明周;黃智光;孫健;齊巖;申林;;冷彎薄壁型鋼組合墻體循環(huán)荷載下抗剪性能試驗(yàn)研究[J];土木工程學(xué)報(bào);2011年08期

4 周緒紅;石宇;周天華;于正寧;;冷彎薄壁型鋼組合墻體抗剪性能試驗(yàn)研究[J];土木工程學(xué)報(bào);2010年05期

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6 石宇;低層冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)住宅組合墻體抗剪承載力研究[D];長(zhǎng)安大學(xué);2005年

本文編號(hào)：2701120