自攻螺钉、拉铆钉连接的受力蒙皮抗剪性能试验研究

本文对111个自攻螺钉、拉铆钉连接及14块由这种连接件连接的蒙皮板进行了抗剪性能试验,并分析了其抗剪强度、抗剪刚度、工作特点、破坏模式以及变更连接件布置方式、压型板跨度对受力蒙皮性能的影响。试验结果与国外的试验和理论分析结果符合较好。文中还提出了将压型钢板等效为正交各向异性板,用有限元法分析蒙皮的抗剪性能,所得蒙皮连接件内力分布规律,有助于进一步研究建立我国的蒙皮设计计算方法。     

自攻螺钉波峰连接的抗剪性能试验研究

为了满足防水要求,目前我国在蒙皮连接上广泛采用自攻螺钉在压型钢板的波峰处与构件相连的形式.通过对30个波峰连接的自攻螺钉连接件的试验研究,探索波峰连接的抗剪性能,同时比较支承构件(以下简称支承板)板厚不同对连接试件抗剪性能的影响.结果表明,支承板过薄时,对螺钉根部锚固力不足,会导致螺钉在受力过程中倾斜,使试件的抗剪承载力大大增加而刚度降低;支承板越薄,其性能对安装缺陷越敏感;当支承板达到一定厚度,其厚度的变化对试件抗剪承载力影响不大;压型钢板波高越高,试件的抗剪承载力越低;波峰连接的抗剪承载力和抗剪刚度远远低于相同条件下波谷连接的相应性能,连接的抗剪承载力的降低,将较大影响蒙皮体的整体抗剪性能,但与裸骨架相比,此种连接形式仍具有相当的受力蒙皮作用可资利用.     

受力蒙皮结构剪切性能的试验研究

通过对压型钢板采用自攻螺钉连接的受力蒙皮进行剪切性能的试验,探讨了这类蒙皮的破坏模式和抗剪极限承载力,研究了板型、连接件布置和檩条间距等因素对蒙皮抗剪性能的影响,介绍了《欧洲蒙皮设计建议》(简称EUR)中此类蒙皮的抗剪强度和抗剪刚度的简化计算公式。研究表明,按照常规施工做法的此类压型钢板,可以考虑一定蒙皮效应;试验结果与计算值的比较分析表明,EUR简化计算公式可以较合理地评估蒙皮板的剪切性能,计算结果偏于安全,可用于我国的实际工程的蒙皮设计。     

压型钢板蒙皮作用抗剪性能试验

采用常用于墙面的YX-35-125-750型压型钢板,结合实际工程中的常规施工做法,组装以自攻螺钉作为连接件的蒙皮结构并进行抗剪试验,探究自攻螺钉间距与布置形式、压型钢板板厚、檩条数量变化对蒙皮结构抗剪强度与刚度的影响规律,通过对试验现象的分析论述了5组试件的最终破坏形态,探讨了不同变化因素对蒙皮效应的影响;介绍了美国冷弯型钢蒙皮设计规定方法（AISI法）中的简化计算公式,并运用简化公式对蒙皮试件的极限抗剪强度与刚度进行了详细计算。结果表明:合理地布置连接件、安排板跨间距或选用板厚都可以适当提高结构的整体抗剪强度与刚度,按常规的施工做法可通过合理调控以上各因素以控制蒙皮效应对整体结构的影响。     

自攻螺钉抗剪连接破坏模式的有限元分析

介绍了螺钉连接受剪破坏的模式,通过对蒙皮自攻螺钉进行三维实体建模,总结了不同厚度钢板的破坏模式,给出了规律性的结论,以促进自攻螺钉抗剪连接破坏的研究.     

自攻螺钉连接冷弯薄壁钢板抗剪性能研究

自攻螺钉以良好的连接性能在冷弯薄壁型钢结构住宅体系中得到应用,为获得采用自攻螺钉连接的冷弯薄壁型钢结构节点的抗剪力学性能和失效模式,文中采用厚度为2mm的冷弯薄壁钢板和ST4.8、ST6.3自攻螺钉,共设计6组18个自攻螺钉抗剪试件,通过对比试验,分析影响自攻螺钉连接冷弯薄壁型钢板抗剪性能的主要因素,结果表明自攻螺钉直径的增加和螺钉端距的变大对试验试件的抗剪性能和失效模式具有明显影响,试验为自攻螺钉在冷弯薄壁型钢结构住宅体系中广泛应用提供技术支撑。     

基于ANSYS的自攻螺钉波峰连接的抗剪性能有限元分析

为了满足防水要求,目前许多轻钢结构的屋面体系采用在压型钢板波峰处与构件连接的形式。由于波峰连接形式中,压型钢板和檩条不是紧密接触,因此比波谷连接形式的受力情况更加复杂。本文利用ANSYS程序,采用实体建模,并引入接触非线性,对自攻螺钉波峰连接的抗剪性能进行有限元模拟分析,并与试验结果进行对比分析。分析结果表明:有限元模型可以精细模拟出真实试件的变形和荷载位移曲线的走势,与试验结果拟合很好,应力分布规律也符合其变形和破坏模式。因此,此有限元模型可以作为替代试验分析的理想模型。     

金属蒙皮抗剪连接试验研究及计算探讨

金属蒙皮受剪性能及其蒙皮效应的发挥与其连接件的形式和受力性能密切相关,通过对常用的自攻螺钉和电阻点焊两大类连接、22组不同连接板厚、螺栓(焊钉)直径组合的94个试件抗剪连接模型试验研究,观察到两种连接可能出现的延性和脆性破坏形态,分析了其破坏机理、受力特点以及螺钉(焊钉)直径、钢板厚度等关键因素对连接强度和刚度的影响。运用最小二乘法和数理统计原理,提出了金属蒙皮两类抗剪连接的强度和刚度的幂函数拟合公式,与试验结果及ECCS、AISI规范计算值比较可知,所提出的抗剪强度计算公式能较好地反映金属蒙皮抗剪连接强度的变化规律,具有较高的精度,但刚度拟合误差相对较大,值得进一步探讨。     

跨越多檩条受力蒙皮抗剪性能模拟分析

在有关跨越多檩条和少檩条受力蒙皮抗剪性能试验研究基础上,采用通用软件ANSYS模拟了试验全过程。与试验结果的对比分析表明,模拟方法可大体上揭示压型钢板在波峰处连接的受力蒙皮体的抗剪行为,但刚度相差较大,应重视螺钉处压型钢板局部受力行为的研究。     

门式刚架受力蒙皮抗剪性能试验研究

通过单榀门式刚架与三榀蒙皮组合体的试验研究,探讨了受力蒙皮结构的承载性能,同时,试验比较了无檩条和有檩条时的蒙皮效应。结果表明,边缘构件及足够数量的连接件对于蒙皮组合体发挥受力蒙皮效应是至关重要的;在与试验结果进行比较后指出,采用英国应力蒙皮设计规范进行设计是可以接受的。     

国产V840压型板受力蒙皮组合体的静力性能研究

受力蒙皮体是考虑屋面、墙面压型钢板与框架、檩条进行可靠连接而共同工作的结构体系。压型钢板是我国目前建筑业中广泛采用的围护材料,如果充分考虑其受力蒙皮作用,不仅能真实反映结构的受力情况,还能获得相当的经济效益。对国产V84 0板组成的蒙皮组合体进行了足尺试验,在试验的基础上,分析了受力蒙皮组合体板的受力情况,并用有限元分析软件Ansys对其进行了模拟验算     

轻钢结构应力蒙皮设计研究综述

回顾了应力蒙皮效应的基本假设、适用条件、强度和柔度公式、计算模型、开口蒙皮结构及设计时的注意问题 ,对于轻型钢结构设计中考虑蒙皮效应的影响具有参考价值。     

蒙皮组合体墙板对轻钢结构钢柱侧向稳定分析

分析了蒙皮组合体墙板对轻钢钢柱侧向稳定的影响,探讨了该墙板体系的三种等效弹性支撑刚度,运用势能驻值原理推导了考虑蒙皮组合体墙板作用的钢柱平面外计算长度系数,给出了考虑该作用的柱顶临界轴力计算方法及对蒙皮组合体墙板的相应截面、规格要求,通过计算结果的分析,讨论了该法作为蒙皮组合体墙板设计方法的合理可行性问题,为工厂设计提供参考。     

蒙皮效应在低层轻型钢结构住宅中的应用研究

采用有限元软件SAP 2000,考虑蒙皮效应,对轻钢结构住宅的抗震性能进行模态分析.采用2种不同的方法,即底部剪力法和模态分析法,同时考虑应力蒙皮效应,对某典型实例在地震作用下的反应进行计算,得到了一些结论,包括节点位移、剪力和该类结构的地震反应特点.     

基于纤维单元的双钢板高强混凝土组合剪力墙抗震性能分析

双钢板高强混凝土组合剪力墙是由双层钢板内填高强混凝土构成的一种新型抗侧力构件。采用Open SEES软件,基于纤维单元建立了双钢板混凝土组合剪力墙的有限元模型,通过已有试验验证了分析结果的准确性。在此基础上,分析了轴压比、剪跨比、含钢率、边柱形式等因素对组合剪力墙抗震性能的影响。结果表明:组合剪力墙的承载力随轴压比增大略有增加,但变形能力降低;剪跨比越小,剪力墙的初始刚度和承载力越高,但变形能力下降;含钢率增大,剪力墙的承载力和变形能力都明显提高,耗能能力也增大;端柱对墙肢的约束作用比暗柱更好。     

细晶高强钢筋混凝土梁受剪性能试验研究

细晶高强钢筋是我国冶金行业研究开发的新型热轧带肋钢筋,其抗拉屈服强度标准值达500MPa以上。通过9根纵筋及箍筋均采用细晶高强钢筋的混凝土梁的受剪试验,分析其受力特点、破坏形态以及影响受剪承载力的主要因素。结果表明,细晶高强钢筋混凝土梁的受剪性能与普通低合金热轧带肋钢筋混凝土梁基本相同,其受剪承载力仍可按现行GB 50010-2002《混凝土结构设计规范》规定的公式计算,取箍筋抗拉强度设计值fyv=360 MPa,有足够的安全储备,为细晶高强钢筋的工程应用提供了依据。     

地下连续墙施工引起墙后土体位移的三维数值分析

采用三维有限元法模拟地下连续墙多个槽段的成槽成墙施工,研究地下连续墙施工对墙后地表沉降的影响,结果表明地下连续墙施工引起周边土体变形具有明显的空间效应。随着施工槽段增多,墙后地表沉降增大,这种影响随施工槽段至影响点距离的增加而减弱。按算例中的槽段布置方式,施工15个槽段引起的最大地表沉降约为施工单个槽段引起的最大地表沉降的3.3倍。