钢结构住宅体系研究

论文摘要

钢结构住宅是社会经济发展和科技进步的产物,符合住宅产业化和可持续发展的要求。钢结构住宅具有抗震性能好,施工速度快,可循环再利用等优点,大力发展钢结构住宅是可行的和必要的。本论文从结构体系,新型构件,新型节点及围护体系等方面综述了钢结构住宅的发展情况。首先分析和比较了常用的钢结构住宅体系,包括钢框架,钢框架-支撑,钢框架-剪力墙等,重点比较了抗侧力性能并提出了各种体系的适用范围;然后介绍了几种新型钢结构住宅体系,包括悬挂式钢-混结构体系,交错桁架体系,开缝钢板剪力墙等。其次比较方钢管混凝土柱的三种计算理论,然后从试验研究,计算公式,加工和施工工艺几方面总结了方钢管混凝土柱的研究现状。论文总结了方钢管混凝土组合异形柱的研究:包括长细比计算,有限元分析和轴压试验研究。论文认为方钢管混凝土组合异形柱体系是一种结构合理,性能优越的新型体系,非常适合用于钢结构住宅的建设,具备广阔的发展前景,值得大力推广。论文还总结了外肋环板节点和隔板贯通式节点的研究。包括节点构造,承载力计算理论和承载力计算公式,静力试验和拟静力试验研究。本论文认为两种节点是力学性能优良,构造简单合理的新型节点形式,有较大的推广应用价值。围护体系中总结了新型墙体材料和新型砌块的应用现状,还包括钢结构住宅的防腐和防火,设计标准、图集和规范等技术支持。

论文目录

• 中文摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 钢结构住宅发展的背景
• 1.2 钢结构住宅的特点
• 1.3 钢结构住宅的应用现状
• 1.4 本文主要内容
• 第二章 钢结构住宅结构体系研究
• 2.1 钢结构住宅体系的综述
• 2.1.1 钢结构住宅体系的材料组成
• 2.1.2 钢结构住宅的体系划分
• 2.2 常用钢结构住宅体系
• 2.2.1 纯钢结构框架
• 2.2.2 纯钢框架－支撑体系
• 2.2.3 钢框架－剪力墙板体系
• 2.2.4 钢框架－混凝土剪力墙（核心筒）体系
• 2.2.5 轻钢龙骨体系
• 2.3 新型钢结构住宅体系
• 2.3.1 悬挂式钢－混结构体系
• 2.3.2 交错桁架钢结构住宅体系
• 2.3.3 防屈曲支撑框架体系
• 2.3.4 开竖缝钢板剪力墙体系
• 2.4 总结
• 第三章 方钢管混凝土柱
• 3.1 矩形钢管混凝土柱的特点
• 3.2 现有矩形钢管混凝土柱计算理论和比较
• 3.3 矩形钢管混凝土柱试验研究
• 3.3.1 超声波检测试验
• 3.3.2 剖切试验
• 3.3.3 推出试验
• 3.4 方钢管混凝土柱计算公式
• 3.4.1 方钢管混凝土柱轴心受力计算公式
• 3.4.2 弯矩作用在主平面内的压弯构件承载力计算公式
• 3.4.3 弯矩作用在主平面内的拉弯构件承载力计算公式
• 3.4.4 方钢管混凝土柱计算公式的改进
• 3.4.5 方钢管混凝土柱改进后的计算公式
• 3.5 方钢管混凝土柱的加工和混凝土施工工艺
• 3.5.1 方钢管混凝土柱的制作安装
• 3.5.2 混凝土施工
• 3.6 总结
• 第四章 方钢管混凝土组合异形柱
• 4.1 方钢管混凝土组合异形柱的特点
• 4.2 异形柱的长细比和稳定系数计算
• 4.2.1 方钢管混凝土组合异形柱的长细比计算
• 4.2.2 钢管稳定性提高系数
• 4.3 方钢管混凝土组合异形柱有限元分析
• 4.3.1 基于ansys 的分析程序的编制及验证
• 4.3.2 组合异形柱试件有限元分析的结果
• 4.4 方钢管混凝土组合异形柱轴心受压试验
• 4.4.1 长柱试件轴心受压试验
• 4.4.2 长柱试件轴心受压试验总结
• 4.4.3 短柱试件轴心受压试验
• 4.4.4 短柱试件轴心受压试验总结
• 4.5 总结
• 第五章 梁柱新型节点
• 5.1 常用梁柱刚性节点
• 5.2 外肋环板节点
• 5.2.1 外肋环板节点构造及特点
• 5.2.2 外肋环板节点受力机理及承载力计算理论
• 5.2.3 外肋环板节点的有限元优化分析
• 5.2.4 外肋环板节点静力试验
• 5.2.5 外肋环板节点拟静力试验
• 5.2.6 基于回归理论分析节点承载力
• 5.3 隔板贯通式节点
• 5.3.1 隔板贯通式节点的构造及特点
• 5.3.2 节点受力机理及承载力计算理论
• 5.3.3 隔板贯通式节点的有限元优化分析
• 5.3.4 隔板贯通式节点的静力试验研究
• 5.3.5 隔板贯通式节点的拟静力试验
• 5.3.6 基于回归理论分析节点承载力
• 5.4 外套板式节点
• 5.5 总结
• 第六章 围护防护技术和标准
• 6.1 新型墙体材料的发展
• 6.2 新型砌块
• 6.2.1 普通混凝土小型空心砌块
• 6.2.2 轻集料混凝土小型空心砌块
• 6.2.3 加气混凝土砌块
• 6.3 新型墙板
• 6.3.1 钢丝网架水泥聚苯乙烯夹芯板
• 6.3.2 玻璃纤维增强水泥板（GRC 板）
• 6.3.3 蒸压轻质加气混凝土板（ALC 板）
• 6.3.4 定向刨花板（OSB 板）
• 6.4 钢结构住宅的防腐
• 6.5 钢结构住宅的防火
• 6.6 规范和标准
• 第七章 总结与展望
• 7.1 总结
• 7.2 展望
• 参考文献
• 发表论文和科研情况说明
• 致谢