冷弯薄壁型钢组合墙体抗震性能研究综述

对冷弯薄壁型钢组合墙体抗震性能的研究进行了较全面的综述,介绍了冷弯薄壁型钢组合墙体的构成,汇总了国内外对冷弯薄壁型钢组合墙体的研究进展,总结了冷弯薄壁型钢组合墙体抗震性能的影响因素,并列出了冷弯薄壁型钢组合墙体承载力计算公式。     

冷弯薄壁型钢-竹胶板组合墙体传热性能试验研究

以冷弯薄壁C型钢与其两侧竹板条为组合龙骨,龙骨上下顶面与竹胶板采用胶黏剂复合,并通过内填和外贴保温隔热材料形成节能环保型钢-竹组合墙体。以墙体夹芯层填充材料种类、有无设置外保温系统及试件厚度为基本参数,对13个组合墙体试件进行传热性能试验研究,观察墙体龙骨处热桥效应和试件表面的温度变化,分析填充材料、试件厚度、挤塑聚苯板外保温系统等因素对墙体保温性能的影响,并在此基础上进行组合墙体传热性能试验值和理论值的比较分析。结果表明,内填保温玻璃棉和聚氨酯发泡的钢-竹组合墙体均具有良好的保温效果,其传热系数为0.145~0.387 W/(m~2·℃),聚氨酯型墙体保温性能优于玻璃棉型墙体,挤塑聚苯板外保温系统可降低组合墙体的热量损失,从而削弱组合龙骨所在部位的热桥效应,其影响随着保温效果的提高逐渐减弱。利用防护热板法测量墙体主要材料的导热系数,据此计算墙体传热系数,其计算结果与实测结果吻合良好,平均误差约为5%,说明可通过理论分析获得较可靠的钢-竹组合墙体传热性能评价结果。     

冷弯薄壁型钢组合墙体受剪性能研究综述

根据对冷弯薄壁型钢结构体系传力路径的分析,承受和传递水平、竖向荷载的组合墙体的受力性能对整个结构的抗震性能至关重要。按照从局部到整体的顺序,依次对国内外开展的墙体龙骨、墙面板连接件和组合墙体的抗震性能的研究进行综述。结合对国内外具有代表性的剪力墙受剪试验结果进行的统计分析,分别给出墙面板、墙面板连接件、钢龙骨框架、墙体高宽比、墙体开洞及加载类型对墙体受剪承载力的影响。部分墙体受剪试验结果与中国规范相应的设计参考值进行对比,指出按线性内插得到的由大间距连接件连接的墙体受剪承载力规范参考值趋保守。按照中国规范给出的抗力分项系数值进行可靠度计算,计算结果表明规范的设计参考值不能很好的符合目标可靠度为3.2的要求。按文献建议调整抗力分项系数后的计算结果与目标可靠度吻合良好,但应进行更多的研究寻求合理的抗力分项系数值。最后对该类结构体系抗震性能研究领域需要深入研究的问题提出了建议。     

冷弯薄壁型钢组合墙体的抗震性能研究

为了研究冷弯薄壁型钢组合墙体的抗震性能,对10块冷弯薄壁型钢组合墙体足尺模型进行水平低周反复荷载试验,总结各试件的主要破坏形态和破坏过程,分析组合墙体的滞回曲线、骨架曲线、承载能力、延性、刚度退化和耗能等抗震性能指标。并在回归分析试验所得滞回曲线的基础上,考虑试件刚度退化、滑移及捏拢效应等影响,建立冷弯薄壁型钢组合墙体的退化四线型恢复力模型。研究表明:墙面板材料特性对冷弯薄壁型钢结构组合墙体的抗剪承载力影响较大;竖向荷载的施加使得组合墙体的刚度增大、承载力提高、位移延性系数提高,但耗能系数略有下降;随着墙架柱尺寸的增大、间距的减少,组合墙体的刚度和承载力增加,但是延性和耗能系数降低。     

冷弯薄壁型钢组合墙体抗剪性能试验研究

对7块3m×2.4m(高×宽)冷弯薄壁型钢组合墙体足尺试件进行水平单调和低周反复加载试验,研究了墙面板材料、加载方式以及墙体开洞口等因素对冷弯薄壁型钢组合墙体抗剪性能的影响,得到了各类组合墙体的破坏特征、承载能力、刚度、延性以及耗能系数等。试验结果表明:墙面板材料性能对冷弯薄壁型钢组合墙体的抗剪承载力影响较大,单面硅酸钙板(CSB板)组合墙体的抗剪承载力约为单面定向刨花板(OSB板)组合墙体的1.3倍,但延性不及单面OSB板组合墙体;加载方式对组合墙体的抗剪承载力影响明显,单调加载组合墙体的抗剪承载力比低周反复加载组合墙体的高约13%;墙体开洞大小影响组合墙体的抗剪承载力,当构造相同时,墙体开洞率越大,墙体抗剪承载力越小。     

冷弯薄壁型钢组合墙体轴压性能研究进展

冷弯薄壁型钢组合墙体是冷弯薄壁型钢结构体系中承受竖向受力的主要构件,其轴压性能在很大程度上决定了建筑物的承载能力。文章结合国内外具有代表性的冷弯薄壁型钢组合墙体轴压性能研究,总结其研究的成果,并针对此前研究的不完善的地方提出一些合理化建议,希望能达到推动研究和应用进程的目的。     

冷弯薄壁型钢开洞组合墙体抗剪性能研究

对4片足尺冷弯薄壁型钢组合墙体的抗剪性能进行了水平加载试验.通过建立考虑材料和几何非线性影响的有限元模型对试验试件的抗剪性能进行数值模拟.采用有限元方法对开有不同尺寸洞口的组合墙体的抗剪性能进行数值分析,提出了开洞组合墙体抗剪承载力的建议计算方法.结果表明:开洞组合墙体的破坏主要发生在洞口处;开有门、窗洞口的试件在墙面板角部出现45.方向的压溃和撕裂现象;当构造相同时,开洞组合墙体的抗剪承载力和抗侧刚度均随开洞率的增大而逐渐降低;提出的开洞组合墙体抗剪承载力的建议计算方法计算结果与ANSYS计算结果吻合较好,可供实际工程设计参考.     

冷弯薄壁型钢组合楼盖受力性能研究综述

冷弯薄壁型钢组合楼盖在使用过程中既要承担上部楼层传来的竖向荷载并且传递风荷载及地震力至剪力墙,同时要满足舒适度指标,因此组合楼盖必须具备良好的承载能力、刚度及振动性能。结合国内外具有代表性的冷弯薄壁型钢组合楼盖受力性能的研究进展,从承载力研究、刚度研究和振动性能研究三个方面总结,分析组合楼盖类型和不同楼盖构造措施对组合楼盖受力性能的影响,综合国内外理论分析成果,总结不同类型的组合楼盖抗弯承载力和平面内(外)刚度的计算方法及振动舒适度设计标准,指出冷弯薄壁型钢组合楼盖现有设计方法和理论体系的不足,为编制国家或行业设计标准提供可靠依据,以期推动冷弯薄壁型钢结构住宅在中国的发展应用。     

新型钢木结合冷弯薄壁型钢组合墙体研究

主要研究一种新型冷弯薄壁型钢与木相结合的组合承重墙体,该墙体是在C型钢立柱和无比钢立柱组合墙体基础上的创新和改进,其目的是充分利用钢木组合结构的优势,在保证组合墙体抗剪承载力和稳定性的基础上改善墙体的热工性能,充分利用钢木组合结构的优势,并采用ANSYS软件进行分析计算,验证该新型墙体设计的合理性。     

喷涂保温材料冷弯薄壁型钢组合墙体抗震性能试验研究

喷涂保温材料冷弯薄壁型钢组合墙体是在冷弯薄壁型钢骨架区格内设置聚苯乙烯泡沫板,并在骨架外侧喷涂轻质保温材料制成。通过对1个冷弯薄壁型钢骨架试件和2个喷涂保温材料冷弯薄壁型钢组合墙体试件的低周反复加载试验,分析了试件的受力过程和破坏形态,研究了试件的滞回曲线、骨架曲线、承载能力、抗侧刚度以及延性等力学特征,并将试验结果与已有的两侧挂板冷弯薄壁型钢组合墙体的试验数据进行了对比分析。研究结果表明：冷弯薄壁型钢骨架的节点刚度较弱,承载能力较低,不宜单独作为抗侧力构件;与两侧挂板冷弯薄壁型钢组合墙体相比,轻质保温材料的连续喷涂使得组合墙体更具整体性,其承载能力和抗侧刚度显著增加,并具有良好的抗震性能。     

喷涂保温材料冷弯薄壁型钢组合墙体抗震性能试验研究

喷涂保温材料冷弯薄壁型钢组合墙体是在冷弯薄壁型钢骨架区格内设置聚苯乙烯泡沫板,并在骨架外侧喷涂轻质保温材料制成。通过对1个冷弯薄壁型钢骨架试件和2个喷涂保温材料冷弯薄壁型钢组合墙体试件的低周反复加载试验,分析了试件的受力过程和破坏形态,研究了试件的滞回曲线、骨架曲线、承载能力、抗侧刚度以及延性等力学特征,并将试验结果与已有的两侧挂板冷弯薄壁型钢组合墙体的试验数据进行了对比分析。研究结果表明:冷弯薄壁型钢骨架的节点刚度较弱,承载能力较低,不宜单独作为抗侧力构件;与两侧挂板冷弯薄壁型钢组合墙体相比,轻质保温材料的连续喷涂使得组合墙体更具整体性,其承载能力和抗侧刚度显著增加,并具有良好的抗震性能。     

钢框架-冷弯薄壁型钢墙体组合结构抗震性能研究

为了提高传统低层冷弯薄壁型钢体系的抗震性能,对钢框架-冷弯薄壁型钢墙体组合结构进行了拟静力加载试验,研究了钢框架、覆面板材、开洞等因素对组合结构抗震性能的影响。采用等效拉压弹簧模型对试件进行了简化模拟,并将模拟结果与试验结果进行对比。研究结果表明：将框架与剪力墙组合,可以使剪力墙的破坏模式从龙骨边柱屈曲的脆性破坏改为龙骨骨架较完好的延性破坏;增加框架后,组合结构弹性抗剪刚度提高了约30%,受剪承载力提高约10%;框架的约束使破坏后的组合结构在位移角1/20时保持70%以上的受剪承载力;等效拉压弹簧模型的计算结果与试验结果基本吻合,可以较好地模拟组合结构的滞回性能。     

腹板加劲冷弯薄壁型钢立柱组合墙体压性能试验研究

为研究截面形式、腹板开孔和面板材料等因素对组合墙体轴压性能的影响,对墙柱形式为复杂卷边槽钢(S1截面)、腹板V形加劲复杂卷边槽钢(S2截面)和∑形复杂卷边槽钢(S3截面),覆面板为定向刨花板(OSB)和石膏板的10片冷弯薄壁型钢立柱组合墙体进行了轴压性能试验.试验结果表明,S1截面、S2截面、s3截面的组合墙体上覆OS...     

采用新型组合墙体的冷弯薄壁型钢结构抗震性能研究

本文介绍了一种用于冷弯薄壁型钢结构的新型组合墙体,并研究了该墙体结构的抗震性能。通过弹塑性时程分析,比较了采用不同组合墙体的3种冷弯薄壁型钢结构在8度和9度罕遇地震下的位移和内力反应。初步分析结果表明,由于新型组合墙体具有较好的抗剪性能,采用该墙体的冷弯薄壁型钢结构可以在抗震设防烈度较高的地区使用。     

冷弯薄壁型钢承重组合墙体抗剪性能的试验

冷弯薄壁型钢组合墙体在国内外多层钢结构住宅体系中已有较多应用。当用作双层墙体时,其上、下层墙段的连接处往往成为抗剪破坏薄弱部位。在考虑不同轴压力、不同墙体截面高度及不同锚栓等因素的前提下设计了9片墙体,对其进行低周往复加载的抗剪性能试验。结果表明:1)按JGJ/T 421—2018《冷弯薄壁型钢多层住宅技术规程》的要求设计的墙体,抗拔件螺钉承受拉剪作用,轴压的存在加速了螺钉的失效,导致承载力快速降低;2)墙体截面高度及轴压力对墙体承载性能影响很大,设计时应严格限制墙体轴压力;3)墙体经历了多个部件的渐次损伤,承载力及刚度退化较为缓慢,破坏是累积损伤的结果;4)双螺帽锚栓的墙体加载初期抗拔件上螺钉承受剪力作用,加载到大位移阶段,锚栓倾斜,螺钉改为承受拉剪作用,螺钉失效导致锚栓快速破坏,二阶效应使得下层墙体易发生层间破坏;5)在楼层连接处增设桁架加强部件后,抗拔件上螺钉仅承受剪力作用,使得墙体抗破坏能力明显提高,能明显改善墙体承载性能。     

冷弯薄壁型钢组合墙体抗剪性能的有限元模拟

对单调加载作用下冷弯薄壁型钢组合墙体进行了非线性有限元分析,考虑了材料非线性、几何非线性的影响,采用三个方向一维非线性弹簧单元模拟自攻螺钉连接,通过与试验数据对比,验证了有限元方法的正确性。     

非承重冷弯薄壁型钢组合墙体温度场模拟

利用有限元软件ANSYS建立了三组非承重冷弯薄壁型钢组合墙体单面受火有限元模型,研究了组合墙体两侧石膏板层数及墙体内所填充的隔热材料对整体墙体耐火性能的影响.通过与已有试验对比分析表明,基于ANSYS的有限元分析结果与试验结果吻合加好,模型能再现墙体受火现象,为冷弯薄壁型钢组合墙体的耐火性能研究提供一定的参考.     

冷弯薄壁型钢组合墙体抗剪承载力分析

文章一共建立6个模型探讨门窗洞口对冷弯薄壁型钢结构组合墙体的抗剪承载力的影响,利用ANSYS有限元分析软件进行组合墙体抗剪承载力的几何非线性和材料非线性的分析,结果表明:当开洞较小时,洞口位置对抗剪承载力影响不大;随着洞口的增大,组合墙体抗剪承载力逐渐降低,墙体抗侧移刚度也不断减小。     

冷弯薄壁型钢组合墙体轴向承载力计算方法

冷弯薄壁型钢组合墙体是冷弯薄壁型钢住宅体系的主要竖向承重单元.冷弯薄壁型钢组合墙体进行轴向承载力计算时,当考虑罩面板支撑作用后,罩面板可以对龙骨柱提供一定的支撑能力.结合工程实例对组合墙体的轴向承载力进行验算,提出一种实用的冷弯薄壁型钢住宅体系竖向承重单元的分析和计算方法.     

冷弯薄壁型钢组合墙体轴向承载力计算方法

冷弯薄壁型钢组合墙体是冷弯薄壁型钢住宅体系的主要竖向承重单元。冷弯薄壁型钢组合墙体进行轴向承载力计算时,当考虑罩面板支撑作用后,罩面板可以对龙骨柱提供一定的支撑能力。结合工程实例对组合墙体的轴向承载力进行验算,提出一种实用的冷弯薄壁型钢住宅体系竖向承重单元的分析和计算方法。