文档介绍：冷弯薄壁型钢结构组合墙体抗侧移刚度的研究(可编辑)摘要本文在查阅大量文献的基础上,采用试验和非线性有限元两种方法,对低层冷弯薄壁型钢结构住宅组合墙体的抗侧性能进行了研究,并在此基础上提出了组合墙体水平荷载作用下水平位移的简化计算公式。文中对水平方向单调加载和低周反复加载两种加载方式下的单面定向刨花板板和单面防火板两类组合墙体的抗侧性能进行了足尺试件研究,详细介绍了试验装置、试验方法、试件的破坏过程以及对试验数据的分析处理。试验结果表明:不同加载方式对墙体的抗侧能力影响较大;不同的面板材料,采用防火板板材的组合墙体抗剪承载力、初始刚度及屈服荷载、最大荷载处刚度都比板组合墙体高,但其变形能力很差;对于开洞墙体,洞口面积越大墙体的承载能力和抗侧刚度越低,但延性却刚好相反。有限元分析部分对单调加载作用下的试件进行模拟,同时考虑了材料非线性和几何非线性问题。采用塑性壳单元模拟墙体各构件,采用非线性梁单元模拟墙体的自攻螺钉连接,方程组求解方法由程序自动选择,结果显示有限元分析结果与试验值吻合良好,从而证明了有限元分析方法的正确性和可行性。在此基础上,对墙体钢材强度、自攻螺钉间距以及面板材性等内部因素和墙体高度、墙体开洞大小、剪力撑设置情况等构造因素进行了参数分析,结果表明:钢材强度对墙体抗侧性能影响较小;减小墙体周边螺钉间距可比减小墙体内部螺钉间距更有效的提高墙体的抗侧性能,但效果也不是太明显;相比较而言,采用弹性模量较大的面板、减小墙体的高度、给开洞墙体设置加强过梁、给墙体设置剪力撑都可以很大程度的提高墙体的抗侧性能。通过以上的分析,本文提出了组合墙体水平位移的简化计算公式,由此公式计算出的位移在墙体荷载达设计值前与试验结果相符较好,但在设计值之后逐渐与试验结果偏离,因此只能用于墙体正常工作状态下?。。,设计值的计算,不能用于墙体设计值之后的位移计算,即不能计算墙体的塑性变形。另外本文还提供了组合墙体?。,设计值的两个算例,以供实际工程中参考和使用。关键词:冷弯薄壁型钢,组合墙体,抗侧性能,抗侧刚度,水平位移,非线性有限元’木本课题为国家自然科学基金资助项目;高校博士点专项资金资助项目.....,.??.,.’:.;,,,,?,;,,....,..,,,,,:?,.;,,,,.??,,,,,,,,.,,,:?,,木.;:本人所呈交的学位论文是在导师的指导下,独立进行研究工作所取得的成果。除论文中已经注明引用的内容外,对论文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。本论文中不包含任何未加明确注明的其他个人或集体已经公开发表的成果。本声明的法律责任由本人承担。论文作者签名:如否年月/尹日孥才岛论文知识产权权属声明本人在导师指导下所完成的论文及相关的职务作品,知识产权归属学校。学校享有以任何方式发表、复制、公开阅览、借阅以及申请专利等权利。本人离校后发表或使用学位论文或与该论文直接相关的学术论文或成果时,署名单位仍然为长安大学。保密的论文在解密后应遵守此规定论文作者签名:硼年苦月/?日蜉幸亩多导师签名:,为形成具有显著抗侧能力的组合墙体,钢立柱和上下导轨梁经常覆盖着石膏板、胶合板、板、钢板和钢拉条十字支撑等包裹层,形成复合墙体。设计实践中通常利用组合墙体的抗侧能力来抵抗风及地震引起的侧向荷载,由于构成比较复杂,计算困难,国外主要采用试验研究其结构特性‘,缺乏简化的整体分析方法。一般来说,研究组合墙体抗侧性能有种不同方法:经验法:建立在试验数据得到的经验关系上,这些关系式仅限用于与试验试件相同的材料和构造。简化数学推导法:主要推导建立墙体龙骨、墙面板材料之间连接件性能和整个墙体性能之间的关系。有限单元模拟法:选取适当的单元类型利用有限元模拟来研究墙体性能,但这些模拟大多针对孤立墙体,且大多仅考虑墙板材料影响,而不涉及其他支撑比如拉条支撑影响。总结以前的研究成果,参照参考文献】,影响冷弯薄壁型钢结构组合墙体抗侧性能的因素主要包括:墙面板:包括板的类型、厚度和铺设方向。墙体框架:包括墙龙骨柱的型号、厚度、间距以及是否设置对角支撑。连接件:包括连接件的型号、间距。墙体尺寸:包括墙体高宽比及是否开洞、洞口大小。荷载类型:即受荷方式为单调荷载还是循环荷载。施工方式:连接形式及锚件设置。.国内外对组合墙体抗侧性能的理论和试验研究概况组合墙体是冷弯薄壁型钢结构体系的主要受力构件,它在竖向荷载作用下的受压、受弯及压弯性能主要取决于龙骨的承载力,一般可由龙骨的强度计算控制。然而,在侧向荷载作用下,组合墙体的抗侧性能由于影响因素众多,至今还没有确切的计算方法,第一章绪论而主要依赖一系列的试验结果制成图表以供