新型輕鋼龍骨組合墻體豎向極限承載力分析.pdf

1、隨著近年來我國鋼產量的不斷提高，鋼結構正越來越多地運用于建筑結構，而輕鋼結構是目前發(fā)展最快，發(fā)展前景最被看好的結構形式，并廣泛應用于低層民用住宅和低層廠房。
　　 本文所研究的對象是一種新型的輕鋼龍骨結構墻柱體系，這種結構體系由鋼骨架和覆面材料共同組成，共同承擔荷載。小桁架柱構成了墻柱體系的鋼骨架，小桁架柱由兩根方鋼管由V型連接件通過自攻螺釘相連接；支撐墻體一般采用彩鋼板、石膏板、OSB板等，墻體通過自攻螺釘與鋼骨架相連形成墻柱

2、體系。此外為了提高墻柱體系的承載力，也可在墻體兩側交叉設立抗拉鋼帶，通過自攻螺釘與方鋼管相連。
　　 本文通過理論分析和有限元軟件SAP2000分別計算得到了兩側不同覆面材料的新型輕鋼龍骨結構墻柱體系的屈曲模式、線性屈曲荷載以及極限承載力。通過對比這兩組解，分析結果的合理性，進而為實際工程設計提供合理化的方法與建議。
　　 本文的研究工作主要包括以下內容：
　　 1.分析并確定兩側覆面材料不同的輕鋼龍骨結構墻柱體

3、系在兩端鉸支邊界條件下的屈曲模態(tài)。
　　 2.利用能量法建立起墻柱體系的總勢能方程，并通過勢能駐值原理，得到了各階線性屈曲荷載。
　　 3.通過引入初始幾何缺陷，求出穩(wěn)定系數(shù)，進一步得到墻柱體系的非線性屈曲荷載，即為極限承載力。
　　 4.利用有限元軟件SAP2000，建立墻柱體系的有限元模型，得到墻柱體系的屈曲形式和臨界屈曲荷載。
　　 5.將理論分析計算得到的結果與有限元軟件計算所得結果進行對比，驗證

4、理論分析結果的可靠性。
　　 6.對比有無墻體支撐兩種情況下，小桁架柱的承載力，分析墻體支撐對結構體系的作用。
　　 通過本文的研究可以得到以下研究成果：
　　 1.兩側覆面材料不同的輕鋼龍骨結構墻柱體系在兩端鉸支邊界條件下可能的屈曲形式有三種：
　　 a.弱側覆面材料的方鋼管在墻體平面內屈曲
　　 b.小桁架柱與覆面材料共同在墻體平面外屈曲
　　 c.方鋼管立柱段局部屈曲
　　

5、2.對于墻柱體系在平面內屈曲的情況，覆面材料可以顯著提高墻柱體系在平面內的臨界屈曲荷載，提高墻體平面內的穩(wěn)定性；對于墻體平面外的穩(wěn)定，覆面材料由于其抗彎剛度較小，未能顯著提高墻體平面外的穩(wěn)定性，而平面外屈曲荷載會隨著墻柱體系的高度增加而顯著下降。
　　 3.組合墻體的有限元屈曲分析結果與理論計算結果較為接近，表明本文提出的屈曲模態(tài)及其屈曲荷載的計算合理可靠。
　　 4.對于新型的輕鋼龍骨結構墻柱體系，由于小桁架柱截面形式