轻钢龙骨房屋抗震性能研究(Ⅰ)——滞回曲线模拟

采用Richard-Abbott模型,结合相关试验结果,通过Matlab编程,拟合出轻钢龙骨房屋滞回曲线和骨架曲线.结果表明:本文的数值模型能很好拟合具有捏缩效应的滞回曲线和骨架曲线,为进一步进行轻钢龙骨房屋抗震性能IDA分析提供了模型基础.     

钢框架内嵌连接轻钢龙骨注浆复合墙板结构抗震性能试验研究

轻钢龙骨注浆复合墙板作为建筑工业化的低层承重墙板或高层围护墙板,由于其自重轻、易安装,在工程中有很好的应用前景.然而目前国内外尚缺乏在地震作用下钢框架内嵌连接轻钢龙骨注浆复合墙板结构的试验数据和分析结果.开展了2榀钢框架内嵌连接轻钢龙骨注浆复合墙板结构试件和1榀轻钢龙骨注浆复合墙板试件的水平低周往复加载试验,研究参数为墙板开洞和框架设置,系统分析了结构的受力机制、破坏模式和耗能机理,得到承载力、刚度、延性系数和耗能能力等指标,揭示此类墙板与钢框架在地震作用下的滞回性能和协同受力特性.研究结果表明,钢框架与轻钢龙骨注浆复合墙板采用内嵌式连接方式具有良好的抗震性能和变形能力,在地震作用下具有很好的整体性能和协同受力性能,满足结构抗震设计要求;墙板开洞会对整体结构的初始刚度和抗侧极限承载力有一定削弱.研究成果将为轻钢龙骨注浆复合墙板在国内多、高层装配式钢结构工程中的应用和推广提供参考依据.     

轻钢龙骨混凝土组合外挂墙板抗震性能试验研究

为研究轻钢龙骨混凝土组合外挂墙板的抗震性能,对两块足尺墙板试件进行了低周反复荷载试验,得到了墙板的破坏形态及滞回曲线.试验结果表明:墙板破坏主要为拉板式约束节点处水泥纤维板的开裂和地龙骨腹板的扩孔,墙板与钢框架连接节点区域未发生明显破坏,说明在该连接节点达到层间位移角限值时,墙板仍能保证较好的整体性,与结构主梁之间连接可靠.未布设横撑的轻钢龙骨混凝土组合外挂墙板抗震性能相对较差,而布设横撑可以提高墙板的屈服荷载及峰值荷载.两块墙板延性较好,能够在罕遇地震作用下保持良好的整体性和安全性.     

新型轻钢龙骨结构多层住宅抗震性能分析

选用实例住宅,按新型轻钢龙骨结构进行布置,对结构的蒙皮进行了简化,采用SAP2000软件对所建模型在Ⅰ、Ⅱ类场地,第一组,9度“多遇”、“罕遇”水准下的抗震性能进行时程分析.分析结果表明:在抗震设防地区的多层住宅采用新型轻钢龙骨结构是完全可行的,该结构在用钢量方面具有优势.     

轻钢结构加层中新型节点抗震性能试验研究

为了研究轻钢结构加层工程中节点的抗震性能,对传统植筋节点、碳纤维材料强化节点以及连接形式转化节点进行了拟静力试验,分析研究了节点的破坏现象、滞回曲线、骨架曲线、刚度退化、耗能能力等抗震性能.研究表明:三种轻钢结构加层节点的破坏形态均表现为梁端塑性铰破坏,最大裂缝均出现在梁端;两种新型节点的抗震性能均优于传统植筋节点,碳纤维强化节点的滞回曲线最饱满,耗能能力最强;连接形式转化节点的刚度提高程度最大,施工工艺简单.     

轻钢轻混凝土结构多层足尺模型抗震性能试验研究

轻钢轻混凝土结构是由轻钢构架和现浇轻混凝土组成的新型结构体系。为了掌握该结构体系的抗震性能,进行了一个轻钢轻混凝土结构三层足尺模型的拟静力试验,并介绍了该试验模型的设计和建造过程,给出了结构的破坏形态、滞回曲线和层间变形等试验结果,分析了延性、刚度退化、等效黏滞阻尼比和基底剪力,掌握了轻钢轻混凝土结构的抗震性能。研究结果表明:轻钢轻混凝土结构试验模型具有足够的承载能力和延性,能够满足抗震设防烈度7度的要求,其具有良好的抗震性能,可以在相应抗震设防区推广应用。     

外包钢节点用于混凝土框架-轻钢增层复合结构的整体抗震性能分析

以混凝土框架-轻钢增层复合结构为研究对象,运用ABAQUS有限元软件,在研究外包钢节点的受力性能并验证有限元正确性的基础上,深入分析外包钢节点用于轻钢增层复合结构的动力特性、反应谱、在多遇及罕遇地震下的时程曲线等整体工作性能,并对不同加层层数、不同下部结构层数两个影响增层结构抗震性能的相关参数做了深入研究。结果表明:外包钢节点用于混凝土框架-轻钢增层复合结构可以有效减小结构的自振周期及上、下部结构连接处的层间位移角,加强了上、下部结构之间的连接,使结构的整体变形更加协调,从而提高了结构的整体抗震性能。     

多层轻钢框架的地震时程分析

阐述了多层轻钢框架结构抗震分析理论 ,通过某单跨 5层轻钢框架的时程分析 ,得到了结构的动力响应 ,讨论了多层轻钢框架的抗震性能     

低层冷弯薄壁型钢龙骨体系抗震性能数值模拟研究现状

对低层冷弯薄壁型钢龙骨体系的抗震性能数值模拟研究现状进行了较为全面的综述,结合木龙骨结构体系抗震性能数值模拟的研究概况,着重介绍了LRCFSF体系的主要抗侧力单元——龙骨式复合墙体的几种有限元数值分析模型和对整体结构进行动力分析所采取的方法.在此基础上,对LRCFSF体系的抗震性能数值模拟研究工作尚需研究与解决的问题进...     

复合墙嵌入深度对装配式轻钢框架-复合墙结构抗震性能的影响

为研究XPS夹心保温复合墙在装配式轻钢框架内的嵌入深度对结构抗震性能的影响,设计了3个足尺试件,包括两个XPS夹心保温复合墙嵌入深度分别为150,60mm的试件和1个空框架试件.通过低周反复荷载试验,分析了装配式轻钢框架-XPS夹心保温复合墙结构的损伤演化过程、滞回曲线、骨架曲线、承载力与变形、承载力退化、刚度退化、耗能能力和应变特征.结果 表明:装配式轻钢框架-XPS夹心保温复合墙结构有效破坏位移大于位移角为1％对应的位移,结构变形满足实际工程抗震设计的弹塑性位移角要求;复合墙嵌入轻钢框架内的深度对装配式轻钢框架-XPS夹心保温复合墙结构性能有显著影响,不同嵌入深度下结构承载能力及变形能力显著不同;随着复合墙板嵌入深度的增加,试件的承载力、变形能力、耗能能力等抗震性能有显著提高.     

轻钢龙骨注浆式复合墙板的抗弯性能研究

通过对2榀足尺轻钢龙骨填充玻化微珠泡沫混凝土复合墙板进行均布荷载作用下的抗弯性能试验,分析了开洞对轻钢龙骨注浆式复合墙板的荷载-挠度曲线和破坏模式的影响。利用有限元软件Abaqus建立了轻钢龙骨注浆式复合墙板的抗弯计算模型,考虑了材料本构关系模型和复杂接触模型,进行了结构非线性全过程受力分析,并将有限元分析结果与试验结果进行了验证。同时考察了影响轻钢龙骨注浆式复合墙板抗弯性能的主要参数。结果表明:开洞对轻钢龙骨注浆式复合墙板承载力有一定削弱,由于对洞口两侧的竖龙骨进行加密处理,能够有效保证开洞墙板承载力。随着钢材屈服强度和面板厚度的增加,复合墙板的抗弯承载力得到提高。     

美国的多层轻钢结构住宅掠影

国外利用镀锌轻钢龙骨作为承重结构建造住宅已有近30年的历史,由于这种结构自重轻,抗震、保温、隔热性能好,建造速度快,在美国、加拿大、澳大利亚等国得到广泛应用。进入21世纪以来,美国将这种以往用于建造低层住宅的结构技术加以提升,用以建造多层公寓,形成了多层轻钢结构住宅     

双C型冷弯薄壁复合墙板系统抗火性能研究

为研究双C型冷弯薄壁复合墙板系统的抗火性能,运用经试验验证的复合墙板系统温度场的ANSYS分析方法,分析了不同影响因素对复合墙板在火灾下轻钢龙骨的升温规律的影响.结果表明,防火面板厚度、防火面板材料、墙体填充物和墙体厚度对轻钢龙骨升温影响较大,而轻钢龙骨厚度、轻钢龙骨间距对轻钢龙骨升温影响较小.对81个不同影响因素的复...     

腹板开孔轻钢龙骨墙体的传热性能

以腹板开孔轻钢龙骨复合墙体为研究对象,利用ANSYS有限元分析软件建立了开孔轻钢龙骨墙体传热性能的有限元分析模型。对比分析了相同条件下开孔轻钢龙骨墙体与不开孔轻钢龙骨墙体的传热系数,在此基础上对孔洞排数、孔洞几何尺寸进行了参数分析,得到孔洞排数与孔洞长度是影响腹板开孔轻钢龙骨墙体传热性能主要参数的结论,上述研究可为轻钢龙骨墙体在我国寒冷地区的应用提供设计参考。     

我国城镇住宅中应用轻钢龙骨结构体系的思考

总结了发达国家发展轻钢龙骨结构体系住宅的现状,分析了我国发展轻钢龙骨结构体系住宅的意义,给出了我国发展轻钢龙骨结构体系住宅的特点以及存在的问题,从而促进轻钢龙骨结构在我国城镇住宅建设中的应用.     

轻钢龙骨外墙与钢框架连接在低周往复荷载下的试验研究

为进一步推动装配式钢结构建筑在土木工程领域的发展应用,提出一种轻钢龙骨复合外墙与钢框架连接的新型连接形式,并对连接部位进行低周往复荷载作用下的受力性能研究,分析其破坏模式,探讨滞回曲线、骨架曲线、延性性能、耗能能力、刚度退化和强度退化等抗震性能指标。研究表明:试件连接部位的龙骨板材屈服,而连接部位未发生破坏,试件破坏主要以龙骨板材与钢管支架发生焊接撕裂破坏为主。试件滞回曲线有"捏拢"现象,但其延性系数为3.0~4.0,能量耗散系数为1.0~2.0,说明此连接结构具有较好的延性性能。     

新型轻钢结构足尺房屋模型振动台试验及有限元分析

Websteel轻钢龙骨结构体系是一种轻质、节能、环保且施工快捷、方便的冷弯薄壁型钢结构体系,适用于低、多层建筑。为了解该结构体系的动力特性及抗震性能,对该体系两层足尺房屋模型进行振动台试验,研究结构在不同输入波、不同烈度水准下的地震响应。采用有限元方法对该结构模型进行动力计算分析,并与试验数据进行对比。有限元分析与试验结果基本一致,表明分析方法的有效性,为该结构体系的计算、设计提供了相关数据和参考。     

轻钢结构在地震作用下的变形分析

介绍了多层轻钢框架结构在抗震方面的发展,以一个轻钢框架的设计为例子,用通用软件ANSYS对结构的动力特性及抗震性能进行了分析,并与专用软件PKPM的计算结果进行比较分析,最后得出轻钢结构在地震作用下主要的控制因素是层间位移。     

轻钢龙骨预制防火楼板受弯性能分析

以轻钢龙骨预制防火楼板为研究对象,进行两个试件的受弯试验研究.然后运用有限元软件ABAQUS对试件进行模拟分析,并将其与试验结果进行对照,二者吻合良好,验证了有限元模型的合理性.进而考虑龙骨布置方式、龙骨间距、石膏抗压强度、有无横撑及龙骨嵌入石膏板深度这5个因素,进行轻钢龙骨预制防火楼板的受弯性能数值分析,研究各因素对楼板受弯性能的影响规律.结果表明:减小轻钢龙骨间距或减小龙骨嵌入深度均可提高楼板的抗弯刚度和承载力,且提升趋势呈线性变化,而增大石膏抗压强度仅提高楼板承载力,但提高效果最为显著;龙骨对称布置时楼板横向位移最小,增加横向龙骨或增加轻钢龙骨嵌入石膏板深度均可有效减少纵向龙骨的横向位移.     

国外一种轻钢龙骨外墙与主体结构的柔性连接形式

轻钢龙骨体系以其经济适用、高效的特点成为国内钢结构房屋建筑的重要发展方向,轻钢龙骨外墙又是体系中的重点研究对象。本文借鉴国内外资料,介绍了轻钢龙骨外墙的构造,国外一种轻钢龙骨与内、外面板的连接形式和一种轻钢龙骨外墙与主体结构的柔性连接形式,为今后轻钢龙骨外墙的设计提供参考。