冷弯薄壁型钢结构住宅体系组合墙体抗震性能研究

论文摘要

近年来，冷弯薄壁型钢结构住宅体系开始逐渐在国内推广应用。组合墙体是冷弯薄壁型钢结构住宅体系的主要承重构件。对冷弯薄壁型钢结构住宅抗风、抗震的研究尤其是冷弯薄壁型钢骨架组合墙体的抗剪性能的研究一直是国内外众多学者关注的问题，但是我国对该体系的研究才刚刚起步，对组合墙体的抗震性能研究是关键技术之一，有待于进一步研究。为了研究冷弯薄壁钢结构住宅体系组合墙体抗震性能，本文考虑了组合墙体骨架立柱C型钢截面大小及组合墙体单面覆板和双面覆板等因素，对四片组合墙体进行了竖向和水平低周反复加载试验，得到了组合墙体的抗震承载力、位移延性系数、耗能系数等抗震性能指标及影响因素。在冷弯薄壁钢结构住宅组合墙体抗震性能试验的基础上，又对组合墙体进行了有限元模拟分析。利用有限元软件ANSYS建立了冷弯薄壁型钢结构住宅组合墙体的三维参数化有限元模型，试验结果和有限元模拟分析结果吻合较好且都表明：针对试验中的连接方式，在满足承载能力的条件下，组合墙体骨架截面尺寸的增大对提高组合墙体的抗震承载能力效果不明显，但组合墙体的延性系数和耗能系数都有所提高。双面覆板组合墙体的抗震承载能力近似是单面覆板组合墙体的抗震承载能力的2倍，且双面覆板组合墙体的延性系数和耗能系数提高很多。本文的研究成果对今后冷弯薄壁钢结构住宅体系组合墙体在工程中的应用和发展具有一定的参考价值。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 国内外对冷弯薄壁型钢结构住宅体系组合墙体的研究现状
• 1.2.1 国外对冷弯薄壁型钢结构住宅体系组合墙体的研究
• 1.2.2 国内对冷弯薄壁型钢结构住宅体系组合墙体的研究
• 1.3 课题的提出
• 1.4 课题研究目的和意义
• 1.5 本文研究的主要内容
• 2 组合墙体抗震性能试验研究
• 2.1 试验目的
• 2.2 试件的设计与材料特性
• 2.2.1 试件的设计
• 2.2.2 试件的材料特性
• 2.3 试验装置及测点布置
• 2.3.1 试验装置
• 2.3.2 测点布置图
• 2.4 试验加载制度及试验过程
• 2.4.1 试验加载制度
• 2.4.2 试验过程
• 2.5 试验数据处理及结果分析
• 2.5.1 试验数据处理方法
• 2.5.2 试验数据处理
• 2.5.3 试验结果分析
• 2.6 本章小结
• 2.6.1 试验结论
• 2.6.2 问题及建议
• 3 组合墙体有限元模拟
• 3.1 概述
• 3.2 组合墙体有限元模型的建立
• 3.2.1 材料特性
• 3.2.2 墙体构件单元的选取
• 3.2.3 组合墙体有限元模型的建立及网格划分
• 3.2.4 组合墙体的边界条件及加载
• 3.2.5 有限元模型求解及结果后处理
• 3.3 组合墙体抗震性能的有限元模拟分析
• 3.3.1 组合墙体模型有限元分析
• 3.3.2 组合墙体模型有限元分析结果与试验结果对比
• 3.4 模拟小结
• 结论
• 参考文献
• 在学研究成果
• 致谢