多層框架結(jié)構輕鋼住宅應力蒙皮效應有限元分析.pdf

1、輕型鋼結(jié)構是一種年輕而極具生命力的鋼結(jié)構體系，通常采用高效輕型的薄壁型材作為承重體系，圍護結(jié)構使用輕質(zhì)板材。這種結(jié)構體系不僅具有重量輕，強度高的優(yōu)點，而且，與傳統(tǒng)鋼混結(jié)構相比，造價更低，建設周期更短，具有廣闊的發(fā)展前景。通常人們在設計輕鋼結(jié)構時，僅把壓型鋼板作為建筑的屋面和墻面等圍護結(jié)構，并不參與結(jié)構體系的受力。當壓型鋼板與鋼框架構件之間采用可靠的連接方式時，由壓型鋼板組成的圍護結(jié)構就可以承擔平面內(nèi)的荷載，組成受力結(jié)構的一部分，參與整體

2、結(jié)構體系的共同工作，增加結(jié)構剛度，這種現(xiàn)象稱之為輕鋼結(jié)構的蒙皮效應。大量的工程實例表明，無論設計中是否考慮壓型鋼板的蒙皮作用，蒙皮效應都是實際存在的。合理使用壓型鋼板的蒙皮作用，能夠使房屋結(jié)構受力更加符合實際情況，并能減少鋼構件的截面尺寸，大幅降低工程造價。因此，如何高效準確地在實際工程設計中反映受力蒙皮作用成為了廣大學者值得花時間和心思研究的一個課題。根據(jù)已有的文獻資料來看，國內(nèi)外的專家學者對蒙皮板的剪切性能、蒙皮板連接件的抗剪性能、

3、影響蒙皮效應的若干因素以及門式鋼架廠房的蒙皮效應等方面進行了大量的理論和試驗研究，而對多層輕鋼住宅體系整體結(jié)構的蒙皮效應方面的研究分析比較少。
　　本文使用大型有限元分析軟件ANSYS對多層輕型鋼結(jié)構住宅體系的蒙皮效應進行模擬分析。首先，介紹了蒙皮結(jié)構的組成、蒙皮作用的機理和產(chǎn)生條件，并對組成蒙皮結(jié)構的各個構件建立了合理的有限元單元剛度，之后對結(jié)構的總體單元剛度矩陣進行集成。然后，在模型的設計上，選擇了多層（6層）的三室兩廳兩衛(wèi)的