生土填充墙钢框架结构受力性能研究

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随着近年来对绿色节能环保材料的大力倡导,轻钢结构住宅体系逐渐受到了人们的重视,对轻钢住宅结构性能研究的相关资料也比较多。资料显示轻钢住宅结构耗能、抗震性能极好,但抗侧能力较差,一般情况下需设置抗侧力构件,如支撑、抗侧墙板等。生土材料作为一种建筑材料在我国具有悠久的历史,广大农村地区目前应用十分普遍。它具有就地取材、技术简单、绿色环保、保温与隔热性能良好、经济适用的特点。本文旨在根据我国西北地区农村的地域特征、民俗习惯,以及社会主义“新农村”建设的方针,建立适合西北地区广大农村的经济、绿色、节能、抗震性能优良的新型住宅体系—生土填充墙钢框架结构体系。首先,本文采用非线性有限元分析软件ABAQUS建立了2榀两层单跨纯钢框架及带生土填充墙钢框架结构的模型,并对框架在单调位移荷载和低周反复循环荷载作用下的受力性能进行了研究。通过对比分析结构在侧向力作用下的Mises等效应力云图、荷载-位移曲线,得到了墙体对钢框架结构承载力和刚度的贡献作用;了解结构在循环荷载作用下的变形和破坏情况,得到了纯钢框架和带生土填充墙钢框架结构的滞回性能。其次,通过对基准试件模型的有限元变参分析,得到了考虑填充墙墙体厚度、墙体本构关系、框架和墙体间的摩擦系数以及框架柱轴压比等因素对生土填充墙钢框架结构受力性能的影响。最后,结合某农村带生土填充墙钢框架结构住宅实例进行了有限元分析,为实际工程的设计、研究提供理论依据。
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