新型木框架剪力墙受剪性能研究

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在北美等多地震地区得到广泛应用的轻型木结构具有优越的抗震性能,其中的木框架剪力墙是该结构房屋的主要抗侧力构件。由于这种结构在我国还未得到很好的发展,所以本文木框架剪力墙抗剪性能试验的目的是对墙体框架采用剪刀撑或采用榫接连接的改进后墙体的抗剪性能及国产材料在剪力墙中的应用进行探索研究,为我国轻型木结构房屋的发展提供数据。本文制作了11组22片剪力墙进行静力单向荷载试验和低周循环荷载试验,研究了墙骨柱榫接、剪刀撑及不同材料对剪力墙的抗剪强度、弹性抗侧刚度、峰值位移、极限位移、耗能的影响。试验结果表明,墙骨柱采用榫接的连接方式,能有效避免墙骨柱与底梁板钉接时在循环荷载作用下的连接失效现象,保证墙体框架整体性;榫接连接对于提高墙体刚度、控制墙体变形有显著作用;实验数据显示增加剪刀撑的墙体最大墙骨柱上拔量仅为未加剪刀撑的对照墙体墙的22.7%,说明剪刀撑对于抑制墙骨柱上拔的现象有显著作用,能控制墙体面板钉连接破坏先于墙骨柱迮接破坏。而且剪刀撑还能增大墙体刚度,约束墙体位移。实验数据显示采用采用国产胶合板的墙体具有良好的抗剪性能,可以作为进口的OSB板的替代板应用于剪力墙建造。而采用国产花旗龙板作为面板的墙体其抗剪性能较差,建议在实践中仅作为烈度储备。采用国产杉木墙骨柱的墙体的抗剪性能稍劣于采用SPF墙骨柱的墙体;而且采用国产杉木和国产胶合板制作的墙体抗剪性能与标准墙相比有明显降低。最后本文用ANSYS10.0对部分墙体进行模拟分析,通过模拟结果和试验数据的对比来验证结果的可靠性。结果表迷宫,ANSYS计算结果与试验结果吻合较好。
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