冷弯薄壁型钢密柱组合墙体整体轴压性能理论与试验研究

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由冷弯薄壁型钢骨架和墙板组合的结构体系是轻钢住宅中一种富有特色的新型结构体系。由钢立柱两侧翼缘和石膏板、玻镁板通过自钻螺钉相连而形成的组合墙体是此种结构的主要竖向承重单元。本文的研究目的是得到组合墙体在轴心荷载作用下的极限荷载和破坏模式。本文首先介绍了国内外冷弯薄壁型轻钢结构组合墙体竖向承载能力的相关计算方法。在试验研究方面,首先,对钢材和墙板进行了材性试验,得到了材料的弹性模量和强度。其次,通过对两种类型无墙板的钢骨架在轴心荷载下的足尺试验,得到了钢骨架的极限荷载和破坏模式。最后,又对两种类型双侧墙板的组合墙体进行了轴心荷载下的足尺试验,并得到了组合墙体的极限荷载和破坏模式。通过试验表明,墙板对钢骨架的支撑作用是明显的,可以提高墙体的整体极限荷载。最后,本文建立了试验构件的有限元分析模型,用壳单元模拟立柱和墙板,通过材性试验确定立柱和墙板的材性参数取值,分析过程中考虑材料和几何双重非线性,得到了整体的极限荷载和破坏模式。有限元数值和试验值比较接近,说明本文建立的有限元模型是正确的。
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