冷成型鋼承重組合墻體抗剪性能試驗研究.pdf

1、冷成型鋼結(jié)構(gòu)體系源于傳統(tǒng)的木結(jié)構(gòu)體系，是一種富有特色的新型結(jié)構(gòu)體系，具有高性能、輕質(zhì)、產(chǎn)業(yè)化、環(huán)保等顯著特點。此結(jié)構(gòu)體系在國外低層住宅中已得到廣泛應(yīng)用，在我國應(yīng)用起步較晚。本文利用試驗研究及數(shù)值模擬對冷成型鋼承重組合墻體抗剪性能進(jìn)行研究，并結(jié)合AISI規(guī)范相關(guān)規(guī)定對組合墻體抗側(cè)進(jìn)行評價，主要內(nèi)容與結(jié)論如下:
　　1.對13片雙層雙面覆板足尺墻體試件進(jìn)行有豎向力水平單調(diào)和有豎向力水平低周反復(fù)加載試驗，考察墻面板、立柱間距、高寬比、開

2、洞大小等因素對冷成型鋼承重組合墻體抗剪性能的影響。試驗結(jié)果表明:(1)不同墻面板材料對墻體抗剪承載力有一定影響，覆雙面雙層石膏板+玻鎂板墻體的抗剪承載力是覆雙面雙層石膏板+硅酸鈣板墻體的1.1倍;(2)對于采用雙層雙面覆板的組合墻體，400mm或600mm柱距變化對墻體受力性能幾乎無影響;(3)4.8m寬（3m高）和3.6m寬（3m高）的墻體相比，承載力大幅度提高。在一定的構(gòu)造條件下，改變墻體寬度可顯著地提高墻體的抗剪承載力;(4)墻板

3、水平接縫和縱向接縫是墻體抗剪的薄弱環(huán)節(jié)。
　　2.利用Ansys對冷成型鋼承重組合墻體進(jìn)行抗側(cè)數(shù)值模擬。使用殼單元(shell181)模擬墻板與骨架，通過非線性彈簧單元(combin39)考慮墻板與骨架間滑移關(guān)系，建立組合墻體三維整體有限元模型。與試驗結(jié)果對比表明，本文建模方法可以正確描述承重組合墻體破壞模式，可以準(zhǔn)確獲得墻體極限承載力和彈性階段位移值，但在塑性階段位移值計算誤差較大。
　　3.以AISI（American

4、Iron and Steel Institute）規(guī)范容許應(yīng)力法為基礎(chǔ)，利用“等安全系數(shù)”方法推導(dǎo)出按我國概率極限狀態(tài)設(shè)計法的“等效抗力分項系數(shù)”，并建議抗風(fēng)、抗震時抗力分項系數(shù)分別取1.20、1.70。利用AISI規(guī)范中的公式計算全墻體和開洞墻體的等效抗剪強度，并將試驗結(jié)果與AISI規(guī)范計算結(jié)果進(jìn)行比較，結(jié)果發(fā)現(xiàn):(1)覆玻鎂板或硅酸鈣板的墻體抗剪承載力與覆膠合板（PLY板）或定向刨花板（OSB板）的墻體相當(dāng)，在抗側(cè)方面，作結(jié)構(gòu)墻板用