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本文研究目前正被推广使用的轻钢低层住宅体系墙体的抗剪性能。论文包括两大部分内容:墙体抗剪的试验研究和有限元模拟分析。 试件的宽高分别是4m×3m、2m×3m,试件尺寸与工程实际墙体的比例为1:1。试件的立柱骨架为间距为500mm的C型卷边槽钢,两侧墙面板分别是12mm厚的石膏板和9mm厚的OSB定向刨花板,墙面板与立柱骨架用自钻自攻螺钉连接。同样尺寸的二个试件分别在顶端进行水平单调加载和水平方向低周往复加载抗剪试验一次,试验目的是测试墙体的不同高宽比对抗剪强度的影响以及墙体在单调加载及低周反复加载两种情况下的抗剪强度Pu并做出比较,从而对墙体构造及设计提出改进建议。 试验结果发现:墙体试件的高宽比不同对延性系数μ、耗能系数E、抗剪系数等影响不大;相同尺寸、构造的墙体抗剪试件,进行往复加载试验时得到的抗剪强度比进行单调加载试验得到的结果低10%左右;通过试验得到本次抗剪试验墙体的延性系数μ在3.08~3.84之间,耗能系数E在1.0左右,墙体试件的抗剪强度在12~14kN/m之间。 论文采用有限元分析软件ANSYS对进行单调加载试验的墙体试件进行了模拟分析。分析时分别采用考虑墙体试件细节的复杂有限元模型和简化模型两种方法进行。 通过ANSYS分析计算,笔者画出了墙体模型的顶点荷载侧移曲线和变形图。其中根据考虑细节的复杂有限元模型的ANSYS分析结果,笔者还画出了各构件的应力云图。笔者将有限元分析结果与试验结果进行了对比分析:考虑细节的复杂有限元分析模型的模拟结果在一定范围内较接近试验结果,采用有限元分析简化模型计算得到的墙体试件抗剪强度和试验结果更为接近。 通过试验和有限元分析论证,笔者认为:该墙体可满足工程实际应用,得出的有限元分析模型对以后的理论分析有一定的借鉴作用。